பார் காந்தங்கள் எதனால் ஆனது?

எலக்ட்ரானிக்ஸ் முதல் ஹெல்த்கேர் வரை பல்வேறு தொழில்களில் பார் காந்தங்கள் அடிப்படை கூறுகளாகும். மோட்டார்கள், சென்சார்கள் மற்றும் கல்விக் கருவிகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் அவை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால் பார் காந்தங்கள் எதனால் ஆனது? இந்த காந்தங்களை உருவாக்கும் பொருட்களைப் புரிந்துகொள்வது உற்பத்தியாளர்கள், பொறியியலாளர்கள் மற்றும் அவற்றின் காந்த பண்புகளை நம்பியிருக்கும் நுகர்வோருக்கு கூட அவசியம். இந்த தாள் பார் காந்தங்களின் கலவையை ஆராய்கிறது, அவற்றின் பொருட்கள், உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் அவற்றின் செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது. குறிப்பாக, நியோடைமியம் பார் காந்தங்கள் மற்றும் நீண்ட பட்டை காந்தங்கள் உள்ளிட்ட பல்வேறு வகையான பார் காந்தங்களை ஆராய்வோம், அவற்றின் கலவை மற்றும் பயன்பாடு பற்றிய விரிவான புரிதலை வழங்குவோம்.

பார் காந்தங்களின் கலவை

பார் காந்தங்கள் முதன்மையாக ஃபெரோமேக்னடிக் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை காந்தமாக்கப்பட்ட அல்லது ஒரு காந்தத்தை ஈர்க்கக்கூடிய பொருட்கள். இரும்பு, நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் பல்வேறு உலோகக் கலவைகள் ஆகியவை பார் காந்தங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பொதுவான பொருட்கள். காந்தமாக்கப்பட்ட பிறகு காந்தப் பண்புகளைத் தக்கவைத்துக்கொள்ளும் திறனின் அடிப்படையில் இந்தப் பொருட்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன, இது 'remanence' என அழைக்கப்படும் ஒரு பண்பு. ஒரு பட்டை காந்தத்தின் வலிமை மற்றும் ஆயுள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறையைப் பொறுத்தது.

ஃபெரைட் பார் காந்தங்கள்

பீங்கான் காந்தங்கள் என்றும் அழைக்கப்படும் ஃபெரைட் காந்தங்கள், பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பார் காந்தங்களின் வகைகளில் ஒன்றாகும். அவை இரும்பு ஆக்சைடு மற்றும் பேரியம் அல்லது ஸ்ட்ரோண்டியம் கார்பனேட் ஆகியவற்றின் கலவையிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஃபெரைட் காந்தங்கள் அவற்றின் குறைந்த விலை மற்றும் டிமேக்னடைசேஷனுக்கு அதிக எதிர்ப்பிற்காக அறியப்படுகின்றன, இதனால் அவை மோட்டார்கள், ஒலிபெருக்கிகள் மற்றும் காந்தப் பிரிப்பான்களில் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. இருப்பினும், நியோடைமியம் காந்தங்கள் போன்ற மற்ற வகை காந்தங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அவை குறைந்த காந்த வலிமையைக் கொண்டுள்ளன.

அல்னிகோ பார் காந்தங்கள்

அல்னிகோ காந்தங்கள் அலுமினியம், நிக்கல் மற்றும் கோபால்ட் ஆகியவற்றின் கலவையில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, இரும்பு முதன்மைக் கூறு ஆகும். இந்த காந்தங்கள் அதிக காந்த வலிமை மற்றும் அதிக வெப்பநிலைக்கு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றிற்காக அறியப்படுகின்றன. எலக்ட்ரிக் மோட்டார்கள், சென்சார்கள் மற்றும் கிட்டார் பிக்கப்கள் போன்ற நிலையான காந்தப்புலங்கள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் அல்னிகோ காந்தங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அவை ஃபெரைட் காந்தங்களை விட அதிக விலை கொண்டவை மற்றும் சரியாகக் கையாளப்படாவிட்டால் டிமேக்னடைசேஷன் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.

நியோடைமியம் பார் காந்தங்கள்

நியோடைமியம் காந்தங்கள் , NdFeB காந்தங்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, அவை நியோடைமியம், இரும்பு மற்றும் போரான் ஆகியவற்றின் கலவையிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. இந்த காந்தங்கள் ஃபெரைட் மற்றும் அல்னிகோ காந்தங்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த காந்த வலிமையை வழங்கும், நிரந்தர காந்தங்களின் வலிமையான வகையாகும். நியோடைமியம் பார் காந்தங்கள் மின்சார மோட்டார்கள், ஹார்ட் டிஸ்க் டிரைவ்கள் மற்றும் காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (எம்ஆர்ஐ) இயந்திரங்கள் போன்ற உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின் வலிமை இருந்தபோதிலும், நியோடைமியம் காந்தங்கள் உடையக்கூடியவை மற்றும் அரிப்புக்கு ஆளாகின்றன, அதனால்தான் அவை அவற்றின் நீடித்த தன்மையை அதிகரிக்க நிக்கல் அல்லது எபோக்சி போன்ற பொருட்களால் அடிக்கடி பூசப்படுகின்றன.

பார் காந்தங்களின் உற்பத்தி செயல்முறைகள்

பார் காந்தங்களின் உற்பத்தி செயல்முறை பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களின் வகையைப் பொறுத்து மாறுபடும். பொதுவாக, செயல்முறையானது மூலப்பொருட்களை உருக்கி, அவற்றை அச்சுகளில் வார்ப்பது, பின்னர் இறுதி தயாரிப்பை காந்தமாக்குவது ஆகியவை அடங்கும். ஃபெரைட், அல்னிகோ மற்றும் நியோடைமியம் காந்தங்களுக்கான உற்பத்தி செயல்முறைகளின் கண்ணோட்டம் கீழே உள்ளது.

ஃபெரைட் மேக்னட் உற்பத்தி

ஃபெரைட் காந்தங்கள் சின்டரிங் எனப்படும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன. முதலில், மூலப்பொருட்கள் (இரும்பு ஆக்சைடு மற்றும் பேரியம் அல்லது ஸ்ட்ரோண்டியம் கார்பனேட்) ஒன்றாக கலக்கப்பட்டு அச்சுக்குள் அழுத்தப்படுகின்றன. அச்சு பின்னர் பொருட்களை ஒன்றாக இணைக்க அதிக வெப்பநிலையில் (சுமார் 1,000 ° C) சூடேற்றப்படுகிறது. குளிர்ந்த பிறகு, காந்தமானது வலுவான காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் காந்தமாக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை நீடித்த, குறைந்த விலை காந்தத்தை உருவாக்குகிறது, இது அரிப்பு மற்றும் டிமேக்னடைசேஷன் ஆகியவற்றை எதிர்க்கும்.

அல்னிகோ காந்தம் உற்பத்தி

அல்னிகோ காந்தங்கள் வார்ப்பு அல்லது சிண்டரிங் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன. வார்ப்பு செயல்பாட்டில், மூலப்பொருட்கள் (அலுமினியம், நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் இரும்பு) உருகி ஒரு அச்சுக்குள் ஊற்றப்படுகின்றன. பொருள் குளிர்ந்தவுடன், அது ஒரு வலுவான காந்தப்புலத்தில் வைப்பதன் மூலம் காந்தமாக்கப்படுகிறது. சின்டரிங் செயல்முறை ஒத்ததாக இருக்கிறது, ஆனால் பொருட்களை உருகுவதற்கு பதிலாக, அவை ஒரு அச்சுக்குள் அழுத்தப்பட்டு குறைந்த வெப்பநிலையில் சூடேற்றப்படுகின்றன. அல்னிகோ காந்தங்கள் அவற்றின் உயர் காந்த வலிமை மற்றும் அதிக வெப்பநிலைக்கு எதிர்ப்பிற்காக அறியப்படுகின்றன, அவை கடுமையான சூழலில் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

நியோடைமியம் காந்தம் உற்பத்தி

நியோடைமியம் காந்தங்கள் தூள் உலோகம் எனப்படும் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன. முதலில், மூலப்பொருட்கள் (நியோடைமியம், இரும்பு மற்றும் போரான்) உருகி மெல்லிய தாள்களில் போடப்படுகின்றன. இந்த தாள்கள் பின்னர் ஒரு மெல்லிய தூளாக அரைக்கப்படுகின்றன, இது ஒரு அச்சுக்குள் அழுத்தப்பட்டு வெற்றிடத்தில் சூடேற்றப்பட்டு ஏதேனும் அசுத்தங்களை அகற்றும். இதன் விளைவாக வரும் காந்தமானது அரிப்பைத் தடுக்க ஒரு பாதுகாப்பு அடுக்குடன் (பொதுவாக நிக்கல் அல்லது எபோக்சி) பூசப்படுகிறது. இறுதியாக, காந்தமானது ஒரு வலுவான காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்படுத்துவதன் மூலம் காந்தமாக்கப்படுகிறது. நியோடைமியம் காந்தங்கள் நிலையான காந்தங்களின் வலுவான வகையாகும், அவை உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

பார் காந்தங்களின் செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

வெப்பநிலை, வெளிப்புற காந்தப்புலங்களின் வெளிப்பாடு மற்றும் இயந்திர அழுத்தம் உள்ளிட்ட பல காரணிகள் பார் காந்தங்களின் செயல்திறனை பாதிக்கலாம். ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான சரியான வகை காந்தத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு இந்தக் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியமானது.

வெப்பநிலை

பார் காந்தங்களின் செயல்திறனில் வெப்பநிலை குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். பெரும்பாலான காந்தங்கள் அதிக வெப்பநிலையில் வெளிப்படும் போது காந்த வலிமையை இழக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஃபெரைட் காந்தங்கள் 250 ° C வரை வெப்பநிலையைத் தாங்கும், அதே நேரத்தில் நியோடைமியம் காந்தங்கள் 80 ° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் தங்கள் காந்த வலிமையை இழக்கத் தொடங்குகின்றன. மறுபுறம், அல்னிகோ காந்தங்கள் 500 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வெப்பநிலையைத் தாங்கும், அவை அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

வெளிப்புற காந்த புலங்கள்

வெளிப்புற காந்தப்புலங்களின் வெளிப்பாடு பார் காந்தங்களின் செயல்திறனையும் பாதிக்கலாம். ஒரு காந்தம் ஒரு வலுவான வெளிப்புற காந்தப்புலத்திற்கு வெளிப்பட்டால், அது டிமேக்னடைஸ் ஆகலாம் அல்லது அதன் காந்த வலிமையை இழக்கலாம். ஃபெரைட் மற்றும் நியோடைமியம் காந்தங்களுக்கு இது குறிப்பாக உண்மை, இவை அல்னிகோ காந்தங்களை விட டிமேக்னடிசேஷனுக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகின்றன.

இயந்திர அழுத்தம்

காந்தத்தை வளைப்பது அல்லது தாக்குவது போன்ற இயந்திர அழுத்தங்கள் அதன் காந்த பண்புகளை இழக்கச் செய்யலாம். நியோடைமியம் காந்தங்கள் குறிப்பாக அவற்றின் உடையக்கூடிய தன்மை காரணமாக இயந்திர அழுத்தத்திற்கு ஆளாகின்றன. சேதத்தைத் தடுக்க, நியோடைமியம் காந்தங்கள் அவற்றின் நீடித்த தன்மையை அதிகரிக்க நிக்கல் அல்லது எபோக்சி போன்ற பாதுகாப்பு அடுக்குடன் பூசப்படுகின்றன.

பார் காந்தங்களின் பயன்பாடுகள்

பார் காந்தங்கள் வீட்டுப் பொருட்கள் முதல் தொழில்துறை இயந்திரங்கள் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பார் காந்தங்களின் சில பொதுவான பயன்பாடுகள் கீழே உள்ளன.

மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள்

மின் சக்தியை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்ற மின் மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களில் பார் காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நியோடைமியம் பார் காந்தங்கள் அவற்றின் உயர்ந்த காந்த வலிமையின் காரணமாக அதிக செயல்திறன் கொண்ட மோட்டார்களில் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

சென்சார்கள்

ஹால் எஃபெக்ட் சென்சார்கள் மற்றும் காந்த நாணல் சுவிட்சுகள் போன்ற சென்சார்களிலும் பார் காந்தங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த சென்சார்கள் காந்தப்புலங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்டறிந்து பொதுவாக வாகன மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கல்வி கருவிகள்

பார் காந்தங்கள் பொதுவாக காந்தத்தின் கொள்கைகளை நிரூபிக்க கல்வி கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காந்தப்புலங்கள், ஈர்ப்பு மற்றும் விரட்டல் பற்றி மாணவர்களுக்கு கற்பிக்க அவை பெரும்பாலும் வகுப்பறை சோதனைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

முடிவில், பார் காந்தங்கள் ஃபெரைட், அல்னிகோ மற்றும் நியோடைமியம் உள்ளிட்ட பல்வேறு பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு வகை காந்தமும் அதன் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. ஃபெரைட் காந்தங்கள் குறைந்த விலை மற்றும் டிமேக்னடிசேஷனை எதிர்க்கின்றன, அதே சமயம் அல்னிகோ காந்தங்கள் அதிக காந்த வலிமை மற்றும் அதிக வெப்பநிலைக்கு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன. நியோடைமியம் பார் காந்தங்கள், மறுபுறம், கிடைக்கக்கூடிய நிலையான காந்தங்களின் வலுவான வகையாகும், அவை உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான சரியான வகை காந்தத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு பார் காந்தங்களின் கலவை மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். நீங்கள் நியோடைமியம் பார் காந்தங்களைத் தேடுகிறீர்களா அல்லது நீண்ட பட்டை காந்தங்கள் , உகந்த செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த வெப்பநிலை, வெளிப்புற காந்தப்புலங்கள் மற்றும் இயந்திர அழுத்தம் போன்ற காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியம்.