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永久磁鐵

永久磁鐵

作者 : 寶野和博/ 本丸諒

出版社 : 世茂出版有限公司

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定價 : NT 350

售價79折, NT277

內容簡介


世界第一的釹鐵硼磁鐵
揭開日本最先進金屬材料研究

東海大學應用物理系【磁電實驗室】副教授
台灣磁性協會永久磁鐵專家
張晃暐◎審定

相信大家小時候都玩過磁鐵棒和馬蹄U型磁鐵,從前在自然科學實驗用過的磁鐵,其實在各產業中都有超乎想像的運用。
例如汽車產業中,每台汽車約使用100個馬達,每個馬達都需要「永久磁鐵」這種零件,而一台風力發電機更需要總重量一噸重的永久磁鐵,可以說永久磁鐵決定了馬達的優異性能。

永久磁鐵的優異性能,我們可以從電腦磁碟機中磁頭與磁鐵讀取的情形,稍微窺探得知。
磁碟機的磁頭在讀寫時,會移動到磁碟區,這就是「浮動磁頭」名稱的由來。此時磁碟的奈米磁鐵,可使磁頭浮在磁碟上方,兩者之間的距離,相當於一架747飛機在距離機場跑道1.5公釐(毫米)的高度飛行。
由此可見永久磁鐵的性能是多麼令人驚奇。在馬達產業中,馬達是否為高性能,能否製成超小型,關鍵也在裡面所使用的永久磁鐵——這就是目前產業界具有「最強磁鐵」之稱的「釹磁鐵」。

本書由國際公認磁鐵研究最先進的日本東北大學,揭露日本科技署國立元素戰略磁性材料研究部門中,日本產業最為重要的「永久磁鐵」、「電磁觸媒」、「電子材料」、「結構材料 」四大領域,其中「永久磁鐵」的重大研究。

日本獨立行政法人物質材料研究機構(NIMS),與東北大學、產業技術綜合研究所(AIST)、東京大學、大阪大學、京都大學、高能量加速器研究機構(KEK)、高輝度光科學研究中心(JASRI)、名古屋工業大學等機構攜手合作,匯集材料系、物理系、化學系等各路研究專家參與計劃,致力於次世代磁鐵開發基礎研究,以及培育次世代磁鐵研究的人才。

當前磁鐵研究的最新趨勢為,由於一般的釹磁鐵在超過200℃高溫下會失去磁性,也就是說,釹磁鐵不耐熱。因此必須搭配一種特殊元素——鏑,但這個稀土元素非常稀有,也就是說,性能優異磁鐵的開發,會受制於元素的資源。
因此當前磁鐵的研究主題為「不使用鏑等資源有限的元素,而想要以更常見的元素來取代,生產現在汽車產業馬達產業中所使用的磁鐵。」也就是所謂的「省鏑磁鐵」。

本書除了磁鐵的基礎,略過艱澀的概念,呈現簡單易懂的文字,書中彩色插圖解說磁性的科學基礎,並呈現世界最先進實驗室難得一見的電子顯影像照片,如原子探針、泰坦Titan的實際操作,從合金材料製作、加工開始,循序漸進,將令人驚豔的最尖端磁鐵研究,傳達給一般大眾認識。

● 磁鐵開發史
本多光太郎、羅盤、製造磁鐵、402KS鋼、MK鋼、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、稀土磁鐵、釤鈷磁鐵、釹鐵硼磁鐵、居禮溫度障壁、鏑元素戰略

● 認識磁鐵
磁場、磁能積、釹的特性、保磁力、磁區、磁壁、磁滯曲線、稀土與磁、強磁性、相分離

● 磁鐵製造與應用
燒結、液態急冷∼熱加工、釹鏑比例、軟磁性材料、磁通量密度、永久磁鐵+電磁鐵

● 磁性的應用
鐵磁性、順磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性、磁頭與磁碟

● 釹磁鐵的終極挑戰
比例問題、富釹相、加工法、微米障礙、原子探針分析、微量銅、省鏑磁鐵、微磁學模擬軟體

● 磁鐵的原子領域
觀測磁壁、勞倫茲TEM、克爾顯微鏡、Spring–8、全像投影、FIB製造原始試片、鎵雷射、研磨

● 釹磁鐵實驗室
原子探針、FIB儀器、泰坦TEM、液態急冷、壓製機、磁化裝置、超越釹磁鐵的化合物

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作者介紹

■作者簡介

寶野和博(ほうのかずひろ)
1982年日本東北大學工學部金屬材料學系畢業。1988年美國賓夕法尼亞州立大學研究所材料學專攻博士課程修畢。曾任美國卡內基美隆大學博士研究員、(以下日本)東北大學金屬材料研究所助理、日本科學技術廳金屬材料技術研究所主任研究官、研究室主任、獨立行政法人物質材料研究機構材料研究所監督員,2004年開始擔任物質材料研究機構的榮譽博士。後來兼任磁性.自旋電子學研究所長(磁性・スピントロニクス材料研究拠点長)、元素戰略磁性材料研究部門解析團隊領導人(元素戦略磁性材料研究拠点解析評価グループリーダー)、筑波大學研究所數理物質科學研究科教授。

本丸諒

審定者簡介

張晃暐
東海大學應用物理系 磁電實驗室 副教授
國立中正大學物理系博士,研究領域:磁性物理、奈米磁學、磁記錄媒體。為台灣磁性協會的永久磁鐵專家。

譯者簡介

衛宮紘
清華大學原子科學院學士班畢。現為自由譯者。譯作有《上司完全使用手冊》(東販)、《超慢跑入門》(商周)、《男人懂了這些更成功》(潮客風)、《世界第一簡單電力系統》(世茂)……等。賜教信箱:emiyahiro@hotmail.com.tw


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