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納米技術(shù)與永磁體閱讀答案
、偬岬接来朋w,你大概會(huì)覺(jué)得陌生,其實(shí)它就在我們身邊。一輛普通的汽車的電動(dòng)座椅、電動(dòng)后視鏡、電動(dòng)天窗、雨刮、空調(diào)器等幾十個(gè)部位,都要使用到各種永磁電機(jī)、永磁電動(dòng)器件和永磁聲響器件,這些都離不開(kāi)永磁體。
、谟来朋w是指能夠長(zhǎng)期保持吸引鐵質(zhì)物體的磁性材料。它們磁性的強(qiáng)弱取決于其最大磁能積,如果磁能積越大,那么實(shí)際應(yīng)用需要的永磁體的體積將越小,用量和成本也將隨之降低。
、郛(dāng)前永磁體中磁性能最強(qiáng)、應(yīng)用最廣的是稀土永磁材料,主要為Nd-Fe-B系永磁體。
④Nd-Fe-B系永磁體,是1983年由日本和美國(guó)學(xué)者發(fā)明的具有最高磁能積的新型稀土永磁材料,它的磁能積非常高。Nd-Fe-B永磁體的吸力可以達(dá)到自身的600倍,也就是說(shuō)一塊60千克的永磁體可以吸起重達(dá)36噸的集裝箱。它被稱作當(dāng)代“永磁之王”,是目前磁性最高的永磁材料,也是綜合性能最高的一種永磁材料!坝来胖酢钡难兄瞥晒Γ垢鞣N永磁器件實(shí)現(xiàn)了超小型化。例如,美國(guó)通用汽車公司在1000cc汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用這種永磁體后,發(fā)動(dòng)機(jī)重量減少近50%,體積也小了將近一半。
、菰贜d-Fe-B稀土永磁制作的電機(jī)中添加極少量的鏑和鋱,就能夠使電機(jī)中的磁鐵變輕90%,它們是綠色能源產(chǎn)品的魔法配料。稀土元素鏑和鋱非常緊缺,世界上99%的鏑和鋱產(chǎn)自中國(guó)南方的廣東、四川、江西等地。但開(kāi)采過(guò)程卻充滿污染風(fēng)險(xiǎn),用來(lái)提取稀土元素的酸性物質(zhì)可能會(huì)進(jìn)入溪澗和河流,破壞稻田及漁場(chǎng),污染水源,會(huì)引發(fā)極其惡劣的環(huán)境問(wèn)題。嚴(yán)重缺乏稀土的日本和富產(chǎn)稀土但封存了本國(guó)稀土礦的美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,都從中國(guó)進(jìn)口大量廉價(jià)稀土,給中國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了重大壓力。
⑥隨著社會(huì)發(fā)展需要,我們對(duì)磁性要求越來(lái)越高。采用納米技術(shù)來(lái)提高永磁體磁性是目前科學(xué)研究主攻方向。
、咄ㄟ^(guò)研究發(fā)現(xiàn),只要在納米尺度上將永磁材料和軟磁材料復(fù)合在一起,就可以利用納米技術(shù)制作出新型永磁體。這類磁體由于同時(shí)兼具了軟磁材料的較高剩磁和永磁材料的較高矯頑力兩大優(yōu)勢(shì),新型永磁體就具有了前所未有的高磁能積,因而具有了超強(qiáng)的磁力。
⑧20世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)等都在積極研究用納米技術(shù)制造一種被稱為“納米復(fù)合永磁體”的新型稀土永久磁鐵。它是利用納米技術(shù)將永磁材料和軟磁材料相互復(fù)合在一起而形成的。
、岣鶕(jù)理論推算,利用一片直徑為12.5厘米的這種新型納米復(fù)合永磁體,將足以吸起7噸重的卡車。新型永磁體的磁能積的大幅增加,將大大縮小永磁材料體積,可以使新興的電動(dòng)汽車更加小巧靈活,也可以使龐大的核磁共振掃描儀變成便攜手提式,甚至可以使曾經(jīng)難以想象的10兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)成為可能,進(jìn)而形成小到可以放進(jìn)掌心,卻可以為一艘小型郵輪提供動(dòng)力的強(qiáng)力磁鐵。
⑩不但如此,新型永磁體大量使用了廉價(jià)的鐵元素,降低了稀土元素特別是資源稀缺、價(jià)格昂貴的鏑和鋱的用量,減小實(shí)際使用的體積和質(zhì)量,從而大幅降低了原材料成本,并有效提高了磁性能。這非常有助于減少世界各國(guó)對(duì)中國(guó)稀土資源的依賴,有助于保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境。(原文有改動(dòng))
31.從文章內(nèi)容看,為何新型永磁體會(huì)有超強(qiáng)的“磁力”呢?(4分)
32.“它被稱作當(dāng)代‘永磁之王’,是目前磁性最高的永磁材料,也是綜合性能最高的一種永磁材料!币痪渲小澳壳啊币辉~能否刪去?為什么?(3分)
33.選文第④段中畫(huà)線句子:“例如,美國(guó)通用汽車公司在1000cc汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上采用這種永磁體后,發(fā)動(dòng)機(jī)重量減少近50%,體積也小了將近一半!边\(yùn)用了哪些說(shuō)明方法?作用是什么?(4分)
34.“嚴(yán)重缺乏稀土的日本、富產(chǎn)稀土但封存了本國(guó)稀土礦的美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,都從中國(guó)進(jìn)口大量廉價(jià)稀土,給中國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了重大壓力!苯Y(jié)合本文內(nèi)容,請(qǐng)你為我國(guó)稀土資源的開(kāi)發(fā)利用提出一條合理化建議。(3分)
參考答案:
31.由于同時(shí)兼具了軟磁材料的較高剩磁和永磁材料的較高矯頑力兩大優(yōu)勢(shì),新型永磁體就具有了前所未有的高磁能積,因而具有了超強(qiáng)的磁力。(4分)
32.“目前”一詞不能刪掉,從時(shí)間上限制;(1分)Nd-Fe-B永磁體是現(xiàn)在磁性最高的永磁材料,也是綜合性能最高的一種永磁材料,不代表將來(lái)磁性最高。(1分)如果去掉與事實(shí)不符;體現(xiàn)了說(shuō)明文語(yǔ)言的準(zhǔn)確性、嚴(yán)密性、科學(xué)性。(1分)
33.舉例子、列數(shù)字、作比較;(3分)準(zhǔn)確具體地突出了“永磁之王”的研制成功,使各種永磁器件實(shí)現(xiàn)了超小型化。(1分)
34.示例:控制原材料的出口;提高科學(xué)技術(shù)水平;合理開(kāi)發(fā)和利用資源(答出一條即可得3分)
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