钕铁硼磁铁在医疗领域应用现状及其相关挑战

钕铁硼磁铁长期以来在医疗行业中发挥着重要作用，包括其使用在身体的内部和外部、医疗设备的电机和传感器，在医疗行业有着广泛的用途，与当今研究的技术相关的创新一样先进。虽然每个应用都是独特的，从设计和开发阶段一直到生产阶段都需要有价值的洞察力和协作，从而获得最佳的最终产品。

产品应用与保密

大多数医疗客户从一个想法或概念开始，他们预计该想法或概念将在某个时候获得专利，并保证在开始讨论磁学部分时达成相互保密协议。尊重并保护客户的知识产权（IP），并理解新产品的潜伏期可能需要很长时间，在此过程中会发生许多变化并不断收集数据。对最终应用来说可能是一个挑战，在制造第一个样板制造之前，需要对磁铁或磁性组件的要求提供正确的模拟和优化设计。虽然模拟和优化接近最终设计的结果，但是样板制作和测试及验证的实际设计工作仍旧不能少。

在体内使用

身体中使用的磁铁远远超出了“常规”磁铁应用的要求，对接触的医用磁铁的涂层具有生物相容性，对于磁铁批准的涂层包括金、帕利灵、钛或铑。正确的涂层有助于提高对某些化学品的耐腐蚀性，并且对于内部使用也是安全的。磁铁上的聚对苯二甲酸乙二醇酯长期以来一直与医疗和技术应用有关，它们提供了耐腐蚀的耐用涂层，可用于帕利灵C、D和N。

磁铁在撞击或撞击或研磨其他零件的环境中，可能会在涂层中出现划痕和碎片，从而导致氧化。在某些应用中，涂层厚度加倍可能会有所帮助，但需要检查公差，以确保可以使用额外的厚度。金是FDA批准的用于体内的医用涂层，它有一层镍铜镍的底涂层，标准镀金厚度：0.3-0.6微米，最高工作温度约为200℃。

几乎所有用于身体的磁铁都很小由于需要更强的磁铁，所以几乎总是使用钕，有时，会发现一个应用环境试图挑战物理定律，或者要求磁铁执行超出其能力的任务。例如，一个微小的0.5mm x 1mm圆柱形磁铁提供20磅的保持力，或者一个传感器从3英寸距离的1mm x 1mm圆盘上读取4000高斯。对于磁铁而言，了解尺寸要求中可用的可能性、可接受的公差（注：如果可能，尽量不要太紧）以及所需的结果非常重要。

磁铁形状通常取决于应用和结果要求，身体内部使用的大多数磁铁往往是小的圆柱形，而身体外部使用的磁铁有许多形状和尺寸，与形状一样重要的是磁化方向或取向。例如，一个应用程序让磁铁通过传感器，最初的设计显示磁铁具有轴向磁化，一旦对传感器有了更多的了解，会意识到磁化方向应该是径向的。修正后，传感器和磁铁作为一个组件工作得很好。

如果根据其所暴露的温度、清洁和化学品选择正确的磁铁和涂层，磁铁将无限期地、持续工作。钕磁铁有很多等级，因此选择正确的等级来处理温度要求是一个很好的起点，一旦确定了正确的等级，应考虑磁铁将暴露的环境的要求。如果用普通化学品清洁磁铁或将其放入灭菌设备中，那么能够承受这种环境的涂层将非常重要，磁铁可能遇到比环境空气更多的区域将是至关重要的。

测试、数据收集、更多数据收集，从概念到FDA批准的产品所需相当长时间和精力，每批产品所需的大量的文档和报告列表。了解初始测试和生产过程中需要哪些文件和测试，才能在大规模生产之前获得正确的测试程序、制造流程和所需文件清单。

结论

当考虑在医疗应用中使用磁铁时，上述主题只是一个起点，医疗技术和应用的进步需要有机会与当今医疗行业中最具创新性和创造性的人才合作。继续挑战和推动磁铁、磁铁组件、磁铁电路和涂层的边界，这涉及到短期手术使用、设备长期放置以及传感器和精密电机的精确使用。