Le réseau Halbach (aimant permanent Halbach) est un type de structure magnétique. En 1979, le chercheur américain Klaus Halbach a découvert cette structure particulière d'aimant permanent lors d'expériences d'accélération d'électrons et l'a progressivement améliorée, pour finalement former l'aimant dit « Halbach ». Il s'agit d'une structure idéale en ingénierie, qui utilise l'agencement d'unités magnétiques spéciales pour augmenter l'intensité du champ magnétique dans la direction de l'unité, afin de générer le champ magnétique le plus puissant avec un minimum d'aimants.

Le réseau Halbeck circulaire est une structure magnétique spéciale conçue en combinant plusieurs aimants de même forme mais de directions de magnétisation différentes pour former un aimant circulaire. Cette structure améliore l'uniformité et la stabilité de la surface de travail ou du champ magnétique central. Le moteur à aimants permanents utilisant ce réseau Halbach présente un champ magnétique d'entrefer plus proche d'une distribution sinusoïdale que les moteurs à aimants permanents traditionnels. À quantité égale d'aimant permanent, la densité magnétique de l'entrefer des moteurs Halbach est plus élevée et les pertes fer sont moindres. De plus, les réseaux d'anneaux Halbach sont largement utilisés dans les roulements à aimants permanents, les équipements de réfrigération magnétique et les équipements de résonance magnétique.

Le néodyme fer bore, matériau d'aimant permanent à base de terres rares de troisième génération, est largement utilisé en raison de ses excellentes propriétés magnétiques. Cependant, ces aimants présentent également des inconvénients, tels qu'une faible température de Curie, un coefficient de coercivité thermique élevé et une faible stabilité chimique. De plus, la consommation massive de terres rares telles que le praséodyme, le néodyme, le dysprosium et le terbium suscite des inquiétudes quant aux dommages environnementaux et à la durabilité de leur protection. Par conséquent, tout en améliorant continuellement les performances des matériaux d'aimant permanent à base de néodyme fer bore, les spécialistes des matériaux magnétiques développent activement de nouveaux types de matériaux d'aimant permanent.

Derrière les effets visuels époustouflants de « Ne Zha : La Naissance de l'enfant démon », une révolution magnétique silencieuse se déroule tranquillement. Des effets de particules de Huntianling au rendu quantifié de l'esprit hors du corps de Nezha, de la simulation dynamique des montagnes et des rivières à la modélisation physique des écailles du dragon de glace d'Aobing, les principes techniques liés aux aimants sont profondément intégrés dans chaque aspect de la production d'effets spéciaux sous forme numérique. Cette application magnétique qui s'étend du monde physique à l'espace numérique redéfinit les frontières technologiques de l'industrie du film d'animation.

L'instrument de mesure des champs magnétiques utilise généralement un gaussomètre, également appelé Teslamètre. La figure suivante montre le gaussomètre japonais KANETEC, largement utilisé.

Ces dernières années, l’industrie des aimants a connu une tendance de développement rapide dans le monde entier, avec des avancées technologiques, des applications généralisées et une demande soutenue du marché, ce qui en fait un élément important des domaines industriels et technologiques.

Dans le domaine de l'électromagnétisme, en plus de l'utilisation des unités du système international SI, on utilise également les unités du système gaussien CGS. Cela nécessite parfois une conversion d'unité pour les amis qui entrent en contact avec des matériaux magnétiques, et le calcul de conversion entre ces deux systèmes d'unités est très complexe. Pour la commodité de tous, nous avons systématiquement résumé les unités de l'électromagnétisme et les relations de conversion entre les différents systèmes d'unités. Vous êtes invités à les collecter pour référence ultérieure.

La génération de champs magnétiques peut être divisée en deux aspects : l'un est basé sur le courant de mouvement (induction électromagnétique) et l'autre est basé sur le spin des particules fondamentales qui composent la matière. Le premier type est l'effet magnétique du courant électrique, qui nous est familier. Après qu'un fil est électrifié, les électrons libres se déplacent de manière directionnelle pour générer un champ magnétique. Le deuxième type est le champ magnétique généré par la substance elle-même, qui est le sujet principal que nous aborderons aujourd'hui.

Actuellement, la plupart des moteurs sans balais à aimant permanent courants utilisent des carreaux magnétiques montés en surface ou intégrés pour former un circuit magnétique circulaire. Cependant, l'anneau magnétique d'épissure présente des inconvénients tels que des exigences de précision élevées pour le traitement des carreaux magnétiques, un assemblage difficile, une transition en douceur médiocre des pôles magnétiques et un bruit de moteur important. De plus, cette structure nécessite une structure de cadre en matériaux magnétiques doux pour fixer les carreaux magnétiques, ce qui affecte l'efficacité de l'assemblage.

Ces dernières années, les fluctuations de prix des terres rares telles que le praséodyme néodyme ont été importantes, entraînant de grandes difficultés et contraintes en termes de coûts pour les entreprises de production de néodyme fer bore et les entreprises d'application finale. Le cérium Ce et le praséodyme néodyme PrNd, deux éléments de terres rares, ont des caractéristiques structurelles similaires et sont extrêmement abondants dans la croûte terrestre. Lorsqu'ils sont utilisés dans les aimants en néodyme fer bore pour remplacer Pr et Nd, ils peuvent non seulement réaliser efficacement l'utilisation équilibrée des ressources en terres rares, mais aussi réduire considérablement le coût de production du néodyme fer bore fritté. À l'heure actuelle, presque toutes les entreprises de production de néodyme fer bore en Chine sont impliquées dans le développement et la production d'aimants en cérium. La production annuelle de nouveaux aimants en cérium a atteint environ 50 000 tonnes et l'échelle est en constante expansion.

L'application des aimants est souvent basée sur le principe de répulsion entre les mêmes pôles et d'attraction entre les pôles opposés, ou l'adsorption de substances ferromagnétiques par des aimants, tels que divers dispositifs d'attraction magnétique, structures de connexion magnétique, équipements de séparation magnétique, équipements de transmission magnétique, etc.

Les scénarios d'utilisation des aimants permanents en néodyme fer bore peuvent être grossièrement divisés en adsorption, répulsion, induction, conversion électromagnétique, etc. Les exigences en matière de champs magnétiques varient selon les différents scénarios d'application.