
广州番禺职业技术学院
毕业论文
论文题目 磁铁玩具的危害性分析
姓 名 黎 佳
系 别 机电系
班 级 08玩具检测
指导教师 卢飞跃
广州番禺职业技术学院教务处制
毕业论文
一、 前言
磁石在玩具里的应用比较广泛,但也存在安全性问题,这类危险必须注意防范。美国和欧盟都对玩具标准进行了修订,严格规定了危险磁石的检测要求。本文通过对磁铁玩具的危害性以及各国玩具标准对磁铁玩具要求的分析、总结,为检测机构及玩具生产企业理解标准有关磁石的要求提供一些帮助。
磁铁的生产制造与应用历史
二、 磁铁玩具及其类型
1.磁铁在日常生活中的应用
生活中常用的磁铁
儿童玩具中的磁铁
2.玩具中磁铁的应用
3.磁铁玩具概述
三、 磁铁玩具的危害性分析
1.磁铁及其特性
2.召回磁铁玩具的案例分析
2.磁铁的安全性分析
四、 安全标准对磁铁玩具的有关要求分析
1.标准对磁铁玩具的有关要求的分析、总结
具体介绍、分析与总结有关标准对磁铁玩具的要求
注意条款的说明
2.具体测试项目及要求
具体做一个玩具的测试,列出注意项目
根据项目来分析磁铁的安全
五、 有关建议
(对玩具设计、标准修订及消费的相关建议)
一、磁铁的生产制造与应用历史
人造磁铁通常是用钢或某种合金制成的,根据需要有条形磁铁、针形磁铁、蹄形磁铁、圆形磁铁和其他各种形状。
人造磁铁,特别是稀土合金的磁性不仅极强,也稳定得多。
在铁磁性物质的分子中,由于电子的运动,形成一个环形电流,叫分子电流。由于分子电流的存在,每一个分子都相当于一个小磁体。对于一个铁磁性物体,当这些小磁体的方向排列杂乱无章时,磁性相互抵消,铁磁性物体对外不显磁性;当把铁磁性物体放入磁场,由于受外磁场的作用,这些小磁体的方向排列趋于一致,铁磁性物体对外就显示出磁性,这个过程叫磁化。一些被磁化的铁磁性物体在撤去外磁场后,小磁体排列的方向能继续保持下去,这个铁磁性物体就变成了磁体。人造磁铁就是根据这个原理制造出来的。
当对人造磁铁加热时,磁铁温度升高,磁铁中的分子无规则运动加剧,小磁体排列的方向
向混乱变化,这样就导致磁铁的磁性减弱或消失。
铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产天然磁铁是四氧化三铁
而人造磁铁通常是钢。
钢经过磁化后会一直保留磁性
一般的所指的天然永磁铁不单单是铁氧体(四氧化三铁),还有铁钴镍合金、铁的稀土合金等各种永磁材料,如铝镍钴、钐钴、钕铁硼,这些也很常见,磁性非常强,这些物质能够被磁场恒磁场磁化,而且磁化后本身具有磁性且不消失。
人造磁铁的成分则根据各种金属的被磁化性能,按需要而定.
天然磁铁是四氧化三铁而人造磁铁通常是钢。
钢经过磁化后会一直保留磁性
一般的所指的天然永磁铁不单单是铁氧体(四氧化三铁),还有铁钴镍合金、铁的稀土合金等各种永磁材料,如铝镍钴、钐钴、钕铁硼,这些也很常见,磁性非常强,这些物质能够被磁场恒磁场磁化,而且磁化后本身具有磁性且不消失。
人造磁铁的成分则根据各种金属的被磁化性能,按需要而定.
磁铁接近(触)磁性物质,该物质靠近一端感应成异名极,而另一端则生成同名极。
磁铁的历史:
随着社会的发展,磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。
从永磁材料的发展历史来看,十九世纪末使用的碳钢,磁能积(BH)max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奥),而目前国外批量生产的Nd-Fe-B永磁材料,磁能积已达50MGOe以上。这一个世纪以来,材料的剩磁Br提高甚小,能积的提高要归功于矫顽力Hc的提高。而矫顽力的提高,主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,AlNiCo永磁材料开发成功,才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代,钡铁氧体的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,稀土钴永磁的出现,则为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等,用粉末粘结法成功地制成SmCo5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止,稀十永磁已经历第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外,在历史上被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。这些合金由于性能不高、成本不低,在大多数场合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊场合还得到
应用。目前Ba、Sr铁氧体仍然是用量最大的永磁材料,但其许多应用正在逐渐被Nd-Fe-B类材料取代。并且,当前稀土类永磁材料的产值已大大超过铁氧体永磁材料,稀土永磁材料的生产已发展成一大产业
磁铁磁力大小排列为(在磁铁体积相同的情况下):钕铁硼、异方性铁氧体、钐钴、钕镍钴、同性铁氧体。
磁铁介绍:
工艺流程
工艺流程:配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 → 销切加
工 → 电镀 → 成品。 其中配料是基础,烧结回火是关键
钕铁硼磁铁生产工具:有熔炼炉、鄂破机、球磨机、气流磨、压制成型机、真空封装机、等静压机、
烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计。
钕铁硼磁铁加工工具:有专用切片机、线切割机床、平磨机、双面机、打孔机、倒角机、电镀设备。
二、 磁铁玩具及其类型
磁铁的种类很多。一般分为永磁和软磁两大类。我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁。
永磁磁铁又分二大分类:
第一大类:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁(Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO)
第二大类:铁氧体永磁材料(Ferrite)
1、钕铁硼磁铁: 它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄氏度。而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。
2. 铁氧体磁铁:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。
3. 铝镍钴磁铁:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,
工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
4、钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。
电磁铁日常生活中用途产品如下:
(1)电铃,电动机(马达),电话等,都有利用电磁铁产生动作.
(2)录音带可以把声音录下来,电脑的硬碟可以把资料记录下来,这些都是利用磁头的电磁铁改变录音带和磁碟上磁性物质的性质而达到这些效果的.
(3)电脑硬碟的磁头和磁碟.
(2)录音带可以把声音录下来,电脑的硬碟可以把资料记录下来,这些都是利用磁头的电磁铁改变录音带和磁碟上磁性物质的性质而达到这些效果的.
(3)电脑硬碟的磁头和磁碟.
(4)喇叭能发出声音,是因为里面的线电磁铁通电后,和外圈的磁铁不断互相吸引和排斥,就会造成震动,然后发出声音.
(5)光碟机的雷射读取头:
光碟机,CD拨放机等等使用光碟的设备,里面会有一个雷射读取头.在雷射读取头上的透境必须使用电磁铁来控制和光碟之间的距离,这样才能读取正确的资料.
(6)变压器 电磁铁除了可以将电转换成磁力,还可以将磁力的变化转换成电力.在同一根铁心上,用两组线圈做两个电磁铁,其中一个输入交流电(电流方向会不断变化的电),另一组电磁铁的两端就会有电压输出.输出电压的大小与线圈圈数有关,圈数越多,电压越高.利用这样的原理可以制造提高或降低电压的各种变压器.
利用电磁铁原理还有:电风扇,吸尘器,电铃,吹风机,抽水机,洗衣机,果汁机,搅拌机,电冰箱,冷气机,割草机废铁工厂常用电磁铁起重机... 等等
三、 磁铁玩具的危害性分析
一般的积木玩具,对于太小的小朋友来说,也许提不是太大的兴趣,毕竟很容易的就轰掉了。换换这种磁铁性质的,也许效果会不错。
磁块之间的连接,为发挥这一新颖的积木玩具公然挑战地球引力,增加孩子的创作自由。不过又得小心小朋友吞下或吸入磁铁,真是矛盾的设计阿。
案例
磁铁有大量的铅,毒性很高。不要长期接触,接触后要洗手,这样确保细菌不会侵入自己的身体
磁铁对小孩来说真的很危险,医师表示,不管是故意还是不小心吃进去,都需要紧急动手术。
俄亥俄州的辛辛那提儿童医院放射师Alan Oestreich医师指出,孩童(或是成人)吞下超过
一颗磁铁就需要紧急的医疗照顾。
儿童(或任何人)吞入不可食的东西都不是件好事,但这情况却常发生。根据研究人员表示,可以通过胃部的外来物少于10-20%,大多数的外来物(80%)都需要由医师直接取出;不到2%的机率会导致肠子阻塞或是破裂,需要紧急治疗;而这就是为什么Oestreich医师要在11月号的放射学(Radiology)期刊中写信给主编,提出磁铁危害的原因。
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