कई क्षेत्रों में जैसे कि एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल विनिर्माण, और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, उच्च तापमान वातावरण मैग्नेट के प्रदर्शन के लिए गंभीर चुनौतियां पैदा करते हैं। पारंपरिक मैग्नेट उच्च तापमान पर चुंबकीय क्षीणन या यहां तक कि डेमैग्नेटाइजेशन के लिए प्रवण होते हैं, और उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का उद्भव इन क्षेत्रों के विकास के लिए महत्वपूर्ण समर्थन प्रदान करता है।
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट में मुख्य रूप से NDFEB मैग्नेट, SMCO मैग्नेट, Alnico मैग्नेट और फेराइट मैग्नेट शामिल हैं। विभिन्न प्रकार के उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट की अपनी अनूठी विशेषताएं हैं।
NDFEB मैग्नेट बाजार पर अधिक सामान्य और उच्च प्रदर्शन उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट में से एक है। इसमें बहुत उच्च चुंबकीय गुण हैं, और इसका BHMAX फेराइट की तुलना में 10 गुना अधिक है। ऑपरेटिंग तापमान के संदर्भ में, उच्च प्रदर्शन NDFEB मैग्नेट 200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर संचालित हो सकता है, और कुछ विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए NDFEB मैग्नेट 400 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान वातावरण में चुंबकत्व भी बनाए रख सकते हैं। हालांकि, NDFEB मैग्नेट रासायनिक रूप से सक्रिय हैं, और जंग को रोकने के लिए, उन्हें आमतौर पर सतह उपचार जैसे कि इलेक्ट्रोप्लेटिंग जस्ता, निकल, सोना और एपॉक्सी की आवश्यकता होती है।
सामरी कोबाल्ट मैग्नेट को उनकी रचना के अनुसार SMCO5 और SM2CO17 में विभाजित किया जा सकता है। एक दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक के रूप में, इसमें न केवल एक उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद (14-28mgoe) है, बल्कि विश्वसनीय जबरदस्ती बल और अच्छी तापमान विशेषताएं भी हैं। सामरी कोबाल्ट मैग्नेट उच्च तापमान वातावरण में अपरिवर्तित अपने चुंबकीय बल को बनाए रख सकते हैं, उच्च तापमान वाले कामकाजी वातावरण को 500 ℃ -600 ℃ से ऊपर का सामना कर सकते हैं, और एक उच्च क्यूरी तापमान है, जो उन्हें उच्च तापमान वातावरण में एक चुंबकीय भूमिका निभाने में सक्षम बनाता है।
Alnico मैग्नेट एल्यूमीनियम, निकेल, कोबाल्ट, आयरन और अन्य ट्रेस धातुओं से बने मिश्र धातु हैं, और एक कास्टिंग प्रक्रिया के माध्यम से विभिन्न आकारों और आकारों में बनाया जा सकता है। इसमें अच्छी मशीनबिलिटी है, और कास्ट अलिको स्थायी मैग्नेट में सबसे कम प्रतिवर्ती तापमान गुणांक होता है और 600 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर काम कर सकते हैं।
फेराइट मैग्नेट के मुख्य कच्चे माल BAFE12O19 और SRFE12O19 हैं, जिन्हें सिरेमिक तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है। यह तापमान प्रतिरोध, कम लागत और मध्यम प्रदर्शन के साथ एक कठिन और भंगुर सामग्री है, और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले स्थायी मैग्नेट में से एक है।
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का उच्च तापमान प्रतिरोध सिद्धांत
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट उच्च तापमान वातावरण में स्थिर चुंबकीय गुणों को बनाए रखने का कारण उनकी विशेष भौतिक और रासायनिक संरचना के कारण है। सूक्ष्म दृष्टिकोण से, मैग्नेट का चुंबकत्व परमाणुओं के अंदर इलेक्ट्रॉनों के स्पिन और कक्षीय गति द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षणों से आता है। सामान्य तापमान पर, इन चुंबकीय क्षणों की व्यवस्था में एक निश्चित आदेश होता है, इस प्रकार मैक्रोस्कोपिक चुंबकत्व होता है।
जब तापमान बढ़ जाता है, तो परमाणुओं की थर्मल गति तेज हो जाती है, जो चुंबकीय क्षणों की व्यवस्था में हस्तक्षेप करेगा। साधारण मैग्नेट के लिए, जैसे ही तापमान बढ़ता है, चुंबकीय क्षणों की व्यवस्थित व्यवस्था धीरे -धीरे नष्ट हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप कमजोर चुंबकत्व होता है। उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट विशेष सामग्री योगों और माइक्रोस्ट्रक्चर डिजाइन के माध्यम से चुंबकीय क्षणों के बीच बातचीत को बढ़ाते हैं, ताकि वे अभी भी उच्च तापमान पर अपेक्षाकृत स्थिर व्यवस्था बनाए रख सकें।
उदाहरण के लिए, सामारियम कोबाल्ट मैग्नेट में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों सामरी और कोबाल्ट की विशिष्ट परमाणु व्यवस्था एक स्थिर चुंबकीय संरचना बनाती है जो उच्च तापमान के कारण होने वाली थर्मल गति के हस्तक्षेप का विरोध कर सकती है, जिससे उच्च चुंबकीय गुणों को बनाए रखा जा सकता है। इसी समय, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट की क्रिस्टल संरचना में भी उच्च थर्मल स्थिरता होती है, स्पष्ट चरण परिवर्तनों के बिना उच्च तापमान का सामना कर सकती है, और आगे इसके चुंबकत्व की स्थिरता सुनिश्चित करती है।
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट की उत्पादन प्रक्रिया
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट की उत्पादन प्रक्रिया का उनके प्रदर्शन पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है। NDFEB मैग्नेट को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, सामान्य उत्पादन प्रक्रियाओं में sintered NDFEB और बंधुआ NDFEB शामिल हैं।
Sintered ndfeb पाउडर धातुकर्म द्वारा बनाया गया है। सबसे पहले, NDFEB के कच्चे माल को गलाने और पाउडर किया जाता है, फिर दबाया जाता है और गठन किया जाता है, चुंबक को घनी बनाने के लिए उच्च तापमान पर पाप किया जाता है, और अंत में तैयार उत्पाद यांत्रिक प्रसंस्करण और सतह उपचार द्वारा प्राप्त किया जाता है। Sindered NDFEB में उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद और जबरदस्ती बल होता है, लेकिन इसकी बनावट कठोर और भंगुर होती है, और यह प्रसंस्करण के दौरान दरारें जैसे दोषों के लिए प्रवण होता है।
बॉन्डेड NDFEB एक समग्र चुंबक है जिसे राल, प्लास्टिक या कम पिघलने बिंदु धातु के साथ NDFEB पाउडर को समान रूप से मिलाकर बनाया गया है, और फिर दबाना, बाहर निकलना या इंजेक्शन मोल्डिंग। बंधुआ NDFEB में सभी दिशाओं में चुंबकत्व होता है और जटिल आकृतियों के साथ पतली-दीवार वाले छल्ले या पतले मैग्नेट में संसाधित किया जा सकता है। इसमें उच्च आयामी सटीकता है और मनमाने ढंग से चुंबक के चुंबकत्व दिशा का चयन कर सकता है। हालांकि, बंधुआ NDFEB के चुंबकीय गुण पापी NDFEB की तुलना में कम हैं।
सामरी कोबाल्ट मैग्नेट की उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, जिसमें कच्चे माल की रचना और अनुपात के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ सिंटरिंग तापमान और समय जैसे मापदंडों की भी आवश्यकता होती है। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि चुंबक का माइक्रोस्ट्रक्चर अच्छे चुंबकीय गुणों और उच्च तापमान प्रतिरोध को प्राप्त करने के लिए समान और घना है।
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के अनुप्रयोग क्षेत्र
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का व्यापक रूप से कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। एयरोस्पेस क्षेत्र में, उच्च तापमान रोटेटर और विमान के नियंत्रण प्रणालियों में चुंबकीय सेंसर, बिजली उपकरण और प्रमुख घटकों के निर्माण के लिए उच्च तापमान मैग्नेट का उपयोग किया जा सकता है। चूंकि एयरोस्पेस उपकरण उच्च तापमान, उच्च दबाव और संचालन के दौरान मजबूत विकिरण जैसे चरम वातावरण का सामना करेंगे, इसलिए उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का स्थिर प्रदर्शन उपकरण की विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है।
मोटर वाहन विनिर्माण क्षेत्र भी उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के लिए एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग बाजार है। ऑटोमोबाइल इंजन, जनरेटर, शुरुआत और इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग सिस्टम जैसे घटकों के निर्माण में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल इंजनों में, इग्निशन दक्षता में सुधार करने के लिए इग्निशन कॉइल के कोर का निर्माण करने के लिए उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का उपयोग किया जा सकता है और इस प्रकार इंजन के प्रदर्शन में सुधार होता है।
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का व्यापक रूप से मोटर्स, जनरेटर, ट्रांसफार्मर, विद्युत चुम्बकीय पंप और अन्य उपकरणों में उनकी उच्च चुंबकीय पारगम्यता और कम ऊर्जा की खपत के कारण उपयोग किया जाता है। पेट्रोकेमिकल उद्योग में, उच्च तापमान वाले मैग्नेट का उपयोग विभिन्न रिएक्टरों, विभाजकों, कंप्रेशर्स और अन्य उपकरणों में किया जा सकता है ताकि उपकरणों के स्वचालित नियंत्रण को प्राप्त किया जा सके और उत्पादन प्रक्रिया का अनुकूलन किया जा सके।
चिकित्सा उपकरणों के क्षेत्र में, उच्च तापमान वाले मैग्नेट का उपयोग अक्सर उपकरणों की सटीकता और स्थिरता में सुधार करने के लिए चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) और परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) जैसे उपकरणों के सटीक भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। इसके अलावा, उच्च तापमान वाले मैग्नेट का उपयोग खगोल विज्ञान, भूवैज्ञानिक अन्वेषण, थर्मल प्रसंस्करण, चुंबकीय descaling, चुंबकीय चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में भी किया जाता है।
उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का विकास की प्रवृत्ति
विज्ञान और प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति के साथ, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के विकास ने कुछ स्पष्ट रुझान दिखाए हैं। प्रदर्शन में सुधार के संदर्भ में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट में उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद, बेहतर तापमान स्थिरता और भविष्य में मजबूत संक्षारण प्रतिरोध होने की उम्मीद है। भौतिक योगों और उत्पादन प्रक्रियाओं में सुधार करके, आर एंड डी कर्मी मैग्नेट के चुंबकीय गुणों में सुधार कर सकते हैं ताकि वे उच्च तापमान पर स्थिर चुंबकत्व बनाए रख सकें।
आवेदन क्षेत्र विस्तार के संदर्भ में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट अधिक उच्च तापमान, उच्च शक्ति और उच्च संक्षारक वातावरण में उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि परमाणु ऊर्जा, गहरे समुद्र की खोज और अन्य क्षेत्र। परमाणु ऊर्जा के क्षेत्र में, परमाणु रिएक्टरों के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए परमाणु रिएक्टरों के नियंत्रण रॉड ड्राइव तंत्र जैसे प्रमुख घटकों में उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का उपयोग किया जा सकता है। गहरे समुद्र की खोज के क्षेत्र में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का उपयोग सेंसर बनाने और गहरे समुद्र में उच्च दबाव और उच्च तापमान के कठोर वातावरण के अनुकूल होने के लिए गहरे-समुद्र डिटेक्टरों के लिए उपकरणों को ड्राइव करने के लिए किया जा सकता है।
पर्यावरण संरक्षण और सतत विकास के संदर्भ में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट का भविष्य का उत्पादन पर्यावरण संरक्षण और संसाधनों के तर्कसंगत उपयोग पर अधिक ध्यान देगा। आर एंड डी कर्मियों को पर्यावरण पर प्रभाव को कम करने के लिए नए पर्यावरण के अनुकूल सामग्री और उत्पादन प्रक्रियाओं को विकसित करने के लिए प्रतिबद्ध होगा, जबकि संसाधनों की उपयोग दर में सुधार और उच्च तापमान प्रतिरोधी चुंबक उद्योग के सतत विकास को प्राप्त करना।
उच्च तापमान वाले वातावरण में स्थिर प्रदर्शन के साथ एक चुंबकीय सामग्री के रूप में, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट आधुनिक उद्योग और विज्ञान और प्रौद्योगिकी में एक अपूरणीय भूमिका निभाते हैं। प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति के साथ, उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के प्रदर्शन में सुधार जारी रहेगा, और आवेदन क्षेत्र का विस्तार जारी रहेगा, मानव समाज के विकास में अधिक योगदान देगा ।