來自佛羅里達大學的科學家們最近在金屬製造領域取得了一項重要突破，這項新技術不僅能顯著降低能耗，還有望提升美國在合金製造方面的領導地位。這一創新技術由近 1,100 萬美元的聯邦資金支持，開發出了一種首創的超導磁鐵，專門針對鋼鐵行業，預計將徹底改變金屬生產的方式。這項技術利用高溫熱處理與磁場的結合，能夠大幅減少加工時間及能源消耗，從而使整個鋼鐵生產過程更為高效。
該項目由美國能源部的先進製造辦公室資助，採用的是感應耦合熱磁加工技術（Induction-Coupled Thermomagnetic Processing，簡稱 ITMP）。這種技術的核心在於將磁場與熱處理相結合，從而實現前所未有的高效能。佛羅里達大學材料科學與工程系的臨時主任邁克爾·湯克斯（Michael Tonks）博士表示：“這項革命性的技術有潛力大幅降低鋼鐵行業熱處理的成本和能源使用，我們非常高興能夠為其在工業中的採用鋪平道路。”目前，這種磁鐵與圓柱感應爐相配合，組成了一個高達六英尺的平台，該原型設備價值 600 萬美元，能夠處理直徑達五英寸的鋼樣本，這在學術研究中是相當罕見的。
佛羅里達大學的材料科學研究成員楊楊（Yang Yang）博士指出，ITMP 技術能夠將鋼的加工時間縮短至 80%。他解釋道：“熱磁處理改變了材料的相穩定性和動力學特性，加速了鋼中的碳擴散。傳統的爐系統改變了鋼相變化的驅動力，而通常需八小時才能完成的過程，可以在幾分鐘內完成。磁場作為外部驅動力，使得原子擴散速度加快。”這一突破在鋼鐵生產中的應用潛力無疑對於行業的未來發展至關重要。
ITMP 與傳統能源來源（如電力或天然氣）不同，它採用體積感應加熱和高靜態磁場，從而實現了更低的能耗和降低的運營成本。在奧克里奇國家實驗室，合作夥伴們對佛羅里達大學的原型設備表示讚賞。奧克里奇國家實驗室的研究科學家兼主要合作者邁克爾·凱斯勒（Michael Kesler）博士表示：“這可能顯著推進美國製造業和材料熱處理的過程效率。”研究人員還指出，ITMP 技術能夠支持更可靠的能源網絡並改善工業電氣化，佛羅里達大學的科學家們也強調，這項技術有助於減少碳排放，為更清潔的製造鋪平道路。
目前，這種磁鐵已經安裝在佛羅里達大學的鮑威爾家庭結構與材料實驗室，並將於十二月正式揭幕，屆時將有來自國家實驗室、行業及學術界的代表出席。工程學學生將有機會參與這項研究並獲得實踐學習的機會。儘管該項目仍處於試點階段，需要進一步測試，但佛羅里達大學的研究人員對未來在工業中的應用持樂觀態度，預計在五到十年內將會實現廣泛採用。這項計畫是美國能源部一項價值 1.87 億美元的計畫的一部分，旨在提升美國製造業的競爭力。如果成功，這項技術有望重新定義全球鋼鐵、鋁及其他金屬合金的生產方式。
