现代社会为何需要防磁技术?隆重推出高防磁手表

2019.12.10

现代社会的基本规范

 生活在现代社会,我们被比想象中更强大的磁场所包围。例子不胜枚举,最常见的电子设备,例如手机和平板电脑,都离不开磁场。事实上,磁场是手表的敌人,会导致手表走时不准,无论是机械表还是石英表。尽管如此,市面上真正具有高抗磁性能的腕表却寥寥无几。
 在本期专题中,我们将重点介绍高抗磁性能,这在现代社会已被视为一项基本功能,并教您如何防止手表被磁化。我们还将探讨目前市面上高抗磁手表的性能。

采访及文字:广田正幸
吉江正典摄影
插图作者:加藤麻衣子

现代社会为什么需要抗磁技术?

过去20年里,腕表作为一种实用物品已经接近完美。这有三个原因。
首先表壳加工的精度得到了提高,表壳材料也换成了耐腐蚀性极强的 316L 不锈钢和钛合金。こと。
然后表镜材质已从有机玻璃或钢化玻璃更换为蓝宝石水晶。こと。
另外,防水包装材料也不断发展如今的手表防水性和耐用性都无可挑剔。

然而,即使到了 21 世纪,仍然有一个弱点没有得到解决:抗磁性。

钕磁铁也被广泛应用于个人电脑和平板电脑中。实际测量结果显示,HTC Flyer 扬声器的磁力(近距离接触时)为 3000 A/m。联想 ThinkPad 未检测到任何磁性,但其内置硬盘中的磁铁估计具有 24 A/m 的磁力。

手机扬声器和振动器中通常使用强力钕磁铁。它们的磁力非常强,iPhone 扬声器的磁力约为 10,000 A/m,黑莓扬声器的磁力约为 15,000 A/m(两者均在近距离接触时测量)。如果将手表与手机近距离接触,几乎不可避免地会被磁化。

 无论是石英表还是机械表,机芯内部都使用了许多金属部件。其中大多数都具有铁磁性,这意味着它们很容易被磁化,也就是容易被磁铁吸引。例如,齿轮、摆轮轴、擒纵机构和表冠所使用的钢材,廉价机芯坯件摆轮所使用的镍,以及游丝所使用的殷钢和埃林瓦合金。

 当铁磁性材料接触到磁场时,会导致机械表走时减慢甚至停止,内置步进马达的石英表也会停止走动。对于石英表而言,将其从磁场中移开后即可恢复正常走动(但也有例外)。然而,对于机械表而言,即使将其从磁场中移开,由于残余磁性的影响,其走时精度也无法恢复。这种状态被称为“磁化”,除非消除残余磁性,否则手表将无法恢复到初始状态。

 过去,手表很少会磁化。唯一的例外是强电流环境(电流会产生磁性),但这些环境仅限于发电厂、电力机车内部以及雷达和广播设备附近。为了解决这个问题,手表制造商推出了“超强防磁手表”,这种手表能够抵抗磁性,主要面向操作此类设备的专业人员。然而,普通人不太可能身处手表会被磁化的环境中,因此这些超强防磁手表从未得到广泛应用。

(左图)据说微波炉会发出强大的电磁波。顶板的磁场强度仅为0.8 A/m(在完全关闭的情况下测量),但这仅仅是因为内部磁场被屏蔽以防止泄漏。最好在观看微波炉时尽可能远离它。固定炉门的磁铁也具有1至3 A/m的磁力。
(中心)男士杂志建议叠戴手表和配饰。佩戴什么配饰并不重要,但严禁佩戴内置磁铁的磁性配饰。这类配饰在近距离接触时会产生至少 10 A/m 的磁力,因此如果与手表近距离接触,几乎不可避免地会被磁化。戴在另一只手臂上或许可以,但也不能保证不会碰到手表。
(右图)包袋、手机壳等物品上使用的磁性按扣是手表磁化的主要原因。虽然磁力强度会因磁铁的类型和形状而异,但通常情况下,手表在近距离接触时,磁力强度可达约 2 至 27 A/m。手表爱好者应尽量避免佩戴带有磁性按扣的物品。


 然而,我们现在却被磁场所包围。真正构成问题的并非电流产生的磁场,而是磁铁本身产生的磁场,这在以前是无法想象的。

 1984年,日本住友特殊金属株式会社(现为日立金属株式会社)研发出钕磁铁,其主要成分为钕、铁和硼。这种磁铁的磁力是当时现有磁铁的五倍以上,自此以后,磁铁的体积也变得越来越小。磁性健康设备、手机和便携式音频设备等产品都受益于钕磁铁的应用。新型磁铁的出现也带动了磁性按扣的普及,这种按扣常用于包袋和其他物品上。虽然磁性按扣早在1972年就已发明,但如果没有小型强力磁铁的应用,它们绝不会如此流行。

 强力磁铁曾经在我们的日常生活中十分罕见。然而,如今它们已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,而且由于其小型化,我们很难察觉它们的存在。过去,人们常说要将手表远离可能受磁的地方。然而,如今磁铁无处不在,我们常常难以察觉。即使小心使用,也很难完全避免手表被磁化。

*并非所有产品都经过测试。
即使是同一产品,其磁场强度也会存在个体差异。
(据精工手表公司称)

(上图)ISO 和 JIS 防磁手表标准要求即使在 4800 A/m(60 高斯)的磁场下,日偏差也应控制在 ±30 秒以内。JIS 还制定了更高的标准,即 Type 2,要求磁场强度达到 16,000 A/m。如上表所示,我们周围有很多物体的磁场强度非常强,即使是防磁手表也无法承受。然而,磁场强度与距离的平方成反比。只要防磁手表与磁场保持至少 5 厘米的距离,普通手表与磁场保持至少 10 厘米的距离,手表几乎就不会被磁化。磁场可以分为直流磁场和交流磁场。目前,我们日常生活中手表被磁化的主要原因是直流磁场。(右图)图中所示为用于测量磁场的 FWBELL 5080 型高斯计。照片中的磁铁磁场强度为 2020 A/m。


 据我所见所闻,大多数日常故障都是由磁场引起的。可以肯定地说,送修的手表大多都带有一定的磁性。尤其难以找到一块完全不带磁性的手表,特别是那些使用大量钢制部件的三问表和计时表。事实上,一位资深钟表技师在一家维修中心表示:“至少有三分之一的送修手表都带磁性。我认为,在20到30高斯(=1600到2400安培/米)的磁场中,机械表每天会慢20到30秒。”

 既然手表不可避免地会受到磁性影响,那么如何保护手表免受磁性侵害呢?虽然远离磁性是基本常识,但还有一个有效的解决方案:将整个机芯包裹在“软磁性材料”中。这是一种经典但极其有效的方法。