探析电磁泵技术

电磁泵是利用电磁力来驱动导电流体的装置，流体可以是液态金属，也可以是电解液、离子液体、磁流体等非金属流体，前者通常称为液态金属电磁泵，后者则被称作非金属液体电磁泵。

电磁泵的优势在于无需机械运动部件，且结构简单、密封性好、运行可靠。液态金属电磁泵中的液态金属相当于电动机的转子绕组，它最早应用在原子核工业领域，用于泵送化学性质活泼、易氧化的液态金属如钠钾合金等，随后逐渐向民用发展，已经广泛用于冶金、铸造、化学工业等方面。在铸造业中，电磁泵定量浇铸技术不仅提高了铸造精度，也提升了材料的利用率。在化工工业中采用电磁泵来输送一些有毒金属如汞、铅等，从而改善了从业人员的工作环境。在焊接领域，波峰焊技术采用电磁泵输运熔化的软钎焊料（如铅锡合金），提高了钎焊速度和焊接效率。低压铸造技术使用电磁泵来控制金属液流充型，可显著降低浇注过程中出现的紊流，并减少卷气和夹杂缺陷［41］。电磁泵的主要性能指标是液态金属在通过磁场区后的压强增量ΔP，它与电磁铁磁隙间磁感强度B和液态金属流体中的电流密度j的关系为

其中，j垂直于磁感强度方向和液态金属流动方向，B垂直于电流方向和液态金属流动方向，L为磁隙间升液方向上的金属液长度［42，43］。(www.xing528.com)

非金属液体电磁泵是将载流体置于正交的电磁场中，利用电磁力驱动载流体运动，它在医学、生物、化学分析等方面有许多应用。人工心肺机和人工肾装置采用电磁泵来运送血液或电解液，可以减少血液污染，不使细胞受损。磁流体推进技术是以海水作为导电体，对通电的海水施加垂直于电流方向的磁场，海水受到洛伦兹力作用而运动，其反作用力驱动船舶前进。采用磁流体推进的船舶具有声隐蔽性、可实现功率等级高、操纵灵活等优点［44］，具有巨大的应用潜力。