电磁技术在金属材料科学与工程中的应用研究

叶雨泓 杨浩章 杨鹏进

摘 要 随着现代科学技术水平不断提高，在金属材料科学与工程领域越来越多的新技术得以应用，并取得了良好的成效。本文围绕电磁技术，探究了在金属材料科学与工程领域电磁技术的具体应用形式，然后分析了相关的发展趋势，提出了一些建议，以供参考。

关键词 电磁技术;金属材料科学;工程;领域;开发;方式;前景

作为一种物理学技术，电磁技术形式日益多元化。不仅仅在物理学领域得以进行应用，同时在其他领域的应用也非常广泛，并且进入新世纪越来越多的电磁技术方式不断呈现多元化的态势，为人类生产生活带来了诸多的影响和变化。在金属材料科学与工程领域电磁技术应用也比较常见。加强金属材料科学与工程领域电磁技术的应用方式与发展前景探究，具有重要的社会意义。

1金属材料科学与工程领域电磁技术的具体应用形式分析

电磁最早是丹麦科学家奥斯特发现的，之所以产生电磁是由于电荷运动导致波动进而形成磁场的一种先行。麦克斯韦为电磁学理论体系的构建做出了重大贡献，他提出了变化电场能够产生磁场的假设，为人类社会后来的发展探索提供了强大的参考支持。目前在金属材料科学与工程领域电磁技术的应用也非常广泛，形式也比较多元化，主要表现形式有：

（1）电磁搅拌技术。该技术主要是由于电磁感应进而产生作用力从而让液态金属实现有规律运动的一种技术。该技术交流感应发生作用力时主要的原理是通过两相或三相线圈绕组进而诱导出现磁场，在磁场中通过与液态的金属发生作用，从而产生感应电流。通过大量的实验调研分析得出，在电磁搅拌作用下液态金属在逐步凝固的过程中通过增加电磁力予以搅拌，进而可以确保产出质量不断提升。主要原因是在整个过程中由于运动进而借助电磁搅拌的作用可以降低产品杂质的含量，减少发生偏析较大差异的情况，进而实现整体制造性能的提升[1]。

（2）电磁铸造技术。该技术最早是在二十世纪六十年代出现的，主要原理是通过构建电磁场、温度场以及流场，进而形成一个复合场的环境，液态金属在这样的复合场环境下会受到一定的约束，从而确保成型、铸造工艺的完成。电磁铸造技术主要是通过交变电磁场与液态金属之间发生作用进而产生电流、电磁力，进而实现液态金属的形态转化，完成整个铸造过程。值得注意的是，该技术在应用的过程中需要确保浇筑环节平稳，这样才能更好地保证电磁力大小与静压力相一致，另外还应当加强部分电磁力的屏蔽，进而实现柱状液态金属侧面的垂直性。在电磁铸造过程中由于感应器和液态金属之间是不直接接触的，同时在铸造成型环节可以实现电磁搅拌运动，进而可以确保铸造的金属质量达标。

（3）电磁净化技术。对于金属铸造过程而言需要确保金属铸造的品质，减少杂质的掺杂，这样才能提升其铸造质量。所以在金属材料铸造环节会尽量减少杂质等影响，提高净化处理能力。液态金属可以在电磁力作用下实现有规律的运动，这种本身可以实现一些杂质的分离，将液态金属通过置入陶瓷管，进而营造一个磁场，这样可以产与交变磁场一致的涡流频率，通过涡流、感生磁场的互相影响产生指向轴心的电磁力，这样可以实现电磁压力下杂质与电磁力方向相反的运动轨迹，从而将相关的杂质遗留在陶瓷管壁上，实现净化分离。

2在金属材料科学与工程领域电磁技术的发展前景分析

可以看到随着现代科学技术水平不断提高，金属材料生产加工等性能要求也越来越高。在这样的大环境下，进一步推动了电磁技术的深度开发应用。通过借助电磁场与金属离子之间的互相作用，进而产生电磁力来对金属材料铸造过程产生影响或变化，从而切实提升金属材料的制备质量。目前金属材料科学与工程领域电磁技术的优势发挥得越来越明显，在很多领域实现了较大突破。但是未来随着金属材料加工工艺要求不断提高，需要相关的技术人员进行进一步的研发探索，才能更好地在金属材料科学与工程领域实现更大的突破，更好地发挥电磁技术应有的优势。目前现有的技术一定程度上依靠电磁力促进了金属材料性能的提升，但是在机械性能与物理性能的优化改进方面还没有实现较大的突破，未来金属材料制备工艺生产规模将不斷扩大，所以对电磁技术的要求也越来越高。未来技术主要向着以下几个方向的领域探索：一是电磁场在无机化学反应领域。二是强磁场在电化学工艺环节的运行机理方面。三是强磁场作用下物理化学整体过程等环节[2]。

3加强电磁技术在金属材料科学与工程领域应用的建议分析

为了切实发挥电磁技术应有的功能，更好地促进其在金属材料科学与工程领域实现更大的深度应用建议：

（1）提高技术团队的综合素质。要围绕目前电磁技术应用情况进行系统总结分析，然后找出各种技术应用方面存在的不足或问题，针对性加强团队建设，提高研发技术团队的综合能力，更好地在实际实践中进行总结和深化，提高金属材料科学与工程理论水平与实践技能双提升。

（2）注重加强深度探索。要围绕金属材料科学与工程领域的各方面情况以及电磁技术如何应用方面敢于探索，不断结合市场形势变化和规模化制备加工工艺要求，积极在电磁技术应用效能、成本节能降耗以及产品质量提质增效等方面进行研究，完善相关的硬件软件设施配置，切实创造良好的实验探索条件和环境，不断学习借鉴国外在生产铸造等方面的技术经验，以此更好地提高规模化、精细化加工成效。

总之，电磁技术目前在金属材料科学与工程中应用形式比较多样化，且发挥良好的作用。相信未来随着技术不断升级，金属加工铸造等领域将实现更大的突破，在规模化生产以及节能降耗等方面也将取得更显著的成效。

参考文献

[1] 李桂荣，曹健峰，王宏明，等.电磁技术在金属材料科学与工程中的应用[J].材料导报，2006（8）：63-66.

[2] 于丽媛.分析电磁技术在金属材料科学与工程中的运用[J].黑龙江科技信息，2015（8）：54.