高导磁坡莫合金引导磁悬浮技术实现高线性密度分析与精准分离应用

　　本文提出一种创新的坡莫合金引导磁悬浮系统（MagLev），通过引入高导磁率软磁合金优化磁场分布，实现0.0006 g/cm3的高分辨率和1718 mm/(g/cm3)的灵敏度，为生物医学材料密度检测、药物颗粒在线提纯（4.58倍均匀性提升）提供了新型技术平台。

　　

设计原理与工作方式

图1展示了坡莫合金引导磁悬浮系统的设计架构。该系统采用两平行磁体阵列，每个阵列由两个同极相对的水久磁体构成，中间夹嵌高导磁率坡莫合金片。盛有顺磁性介质的透明容器置于阵列之间，通过3D打印支架和金属杆调节阵列间距。

磁场分布特性分析

为探究高导磁率坡莫合金的影响，我们对比了无合金（空气型）与坡莫合金引导系统的磁场分布。图3展示了x-z平面中磁场强度B(x, y, z)及其矢量(B??)B_x的模拟结果。色彩梯度表示磁场强度，箭头指示方向。模拟表明：坡莫合金有效汇聚磁感线，在25–50 mm分离距离内维持近乎线性的磁场梯度，显著提升系统稳定性和操作灵活性。

结论

本研究首次将高导磁率软磁合金（坡莫合金）引入磁悬浮系统，其低矫顽力特性有效引导和聚焦磁感线。通过系统量化软磁材料对密度测量性能的影响，为先进磁悬浮系统的设计提供了理论依据与实践方案。该技术兼具可调线性梯度与操作简易性，成为密度测量、分离与操控领域的创新平台。