ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ କିପରି ତିଆରି ହୁଏ

ଆମେ କିପରି ତାହା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବୁNdFeB ଚୁମ୍ବକଏକ ସରଳ ବର୍ଣ୍ଣନା ସହିତ ତିଆରି କରାଯାଇଛି। ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ ହେଉଛି ଏକ ସ୍ଥାୟୀ ଚୁମ୍ବକ ଯାହା ନିଓଡିମିୟମ୍, ଲୁହା ଏବଂ ବୋରନ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁରୁ Nd2Fe14B ଚତୁଃକୋଣୀ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ଗଠନ ପାଇଁ ତିଆରି। ସିଣ୍ଟରଡ୍ ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ଏକ ଚୁଲିରେ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଧାତୁ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଗରମ କରି ତିଆରି କରାଯାଏ। କଞ୍ଚାମାଲ ପାଇବା ପରେ, ଆମେ NdFeB ଚୁମ୍ବକ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ 9ଟି ପଦକ୍ଷେପ ଗ୍ରହଣ କରିବୁ ଏବଂ ଶେଷରେ ସମାପ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ କରିବୁ।

ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ତରଳାଇବା, ମିଲିଂ, ପ୍ରେସିଂ, ସିଣ୍ଟରିଂ, ମେସିନିଂ, ପ୍ଲେଟିଂ, ଚୁମ୍ବକୀକରଣ ଏବଂ ଯାଞ୍ଚ ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରନ୍ତୁ।

ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରନ୍ତୁ

ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକର ରାସାୟନିକ ଯୌଗିକ ରୂପ ହେଉଛି Nd2Fe14B।

ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ Nd ଏବଂ B ସମୃଦ୍ଧ ଥାଏ, ଏବଂ ସମାପ୍ତ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକରେ ସାଧାରଣତଃ Nd ଏବଂ B ର ଅଣ-ଚୂମ୍ବକୀୟ ସ୍ଥାନ ଥାଏ, ଯେଉଁଥିରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଚୁମ୍ବକୀୟ Nd2Fe14B ଶସ୍ୟ ଥାଏ। ନିଓଡିମିୟମ୍ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ପ୍ରତିସ୍ଥାପିତ କରିବା ପାଇଁ ଅନ୍ୟ ଅନେକ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନ ଯୋଡାଯାଇପାରିବ: ଡିସପ୍ରୋସିୟମ୍, ଟେରବିୟମ୍, ଗାଡୋଲିନିୟମ୍, ହୋଲମିୟମ୍, ଲାନ୍ଥାନମ୍ ଏବଂ ସେରିୟମ୍। ଚୁମ୍ବକର ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ତମ୍ବା, କୋବାଲ୍ଟ, ଆଲୁମିନିୟମ୍, ଗାଲିୟମ୍ ଏବଂ ନିଓବିୟମ୍ ଯୋଡାଯାଇପାରିବ। Co ଏବଂ Dy ଉଭୟକୁ ଏକାଠି ବ୍ୟବହାର କରିବା ସାଧାରଣ। ଚୟନିତ ଗ୍ରେଡର ଚୁମ୍ବକ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ସମସ୍ତ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଇଣ୍ଡେକ୍ସନ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍‌ରେ ରଖାଯାଏ, ଏହାକୁ ଗରମ କରି ତରଳାଇ ମିଶ୍ରଧାତୁ ସାମଗ୍ରୀ ତିଆରି କରାଯାଏ।

ତରଳିବା

Nd2Fe14B ମିଶ୍ରଧାତୁ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ କଞ୍ଚାମାଲଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଇଣ୍ଡେକ୍ସନ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍‌ରେ ତରଳାଇବାକୁ ପଡିବ। ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ପ୍ରବେଶ କରିବାରୁ ପ୍ରଦୂଷଣକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ଶୂନ୍ୟତା ତଳେ ଏକ ଘୂର୍ଣ୍ଣିବଳୟ ସୃଷ୍ଟି କରି ଉତ୍ପାଦକୁ ଗରମ କରାଯାଏ। ଏହି ପଦକ୍ଷେପର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ପାଦ ହେଉଛି ଏକ ପତଳା-ରିବନ୍ କାଷ୍ଟ ସିଟ୍ (SC ସିଟ୍) ଯାହା ସମାନ Nd2Fe14B ସ୍ଫଟିକରେ ଗଠିତ। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ଅତ୍ୟଧିକ ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ତରଳାଇବା ପ୍ରକ୍ରିୟା ବହୁତ କମ୍ ସମୟରେ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ।

ମିଲିଂ

ଉତ୍ପାଦନ ଅଭ୍ୟାସରେ 2-ପଦକ୍ଷେପ ମିଲିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ପ୍ରଥମ ପଦକ୍ଷେପ, ଯାହାକୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବିସ୍ଫୋରଣ କୁହାଯାଏ, ଏଥିରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ଏବଂ ନିଓଡିମିୟମ୍ ମଧ୍ୟରେ ମିଶ୍ରଧାତୁ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହୋଇଥାଏ, SC ଫ୍ଲେକ୍ସକୁ ଛୋଟ କଣିକାରେ ଭାଙ୍ଗିଥାଏ। ଦ୍ୱିତୀୟ ପଦକ୍ଷେପ, ଯାହାକୁ ଜେଟ୍ ମିଲିଂ କୁହାଯାଏ, Nd2Fe14B କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ 2-5μm ବ୍ୟାସ ବିଶିଷ୍ଟ ଛୋଟ କଣିକାରେ ପରିଣତ କରେ। ଜେଟ୍ ମିଲିଂ ଫଳସ୍ୱରୂପ ସାମଗ୍ରୀକୁ ବହୁତ ଛୋଟ କଣିକା ଆକାରର ପାଉଡରରେ ହ୍ରାସ କରେ। ହାରାହାରି କଣିକା ଆକାର ପ୍ରାୟ 3 ମାଇକ୍ରୋନ୍।

ଦବାଇବା

NdFeB ପାଉଡରକୁ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଇଚ୍ଛିତ ଆକାରର ଏକ କଠିନ ପଦାର୍ଥରେ ଚାପି ଦିଆଯାଏ। ଏକ ସଙ୍କୁଚିତ କଠିନ ପଦାର୍ଥ ଏକ ପସନ୍ଦିତ ଚୁମ୍ବକୀକରଣ ଦିଗ ହାସଲ କରିବ ଏବଂ ବଜାୟ ରଖିବ। ଡାଇ-ଅପସେଟିଂ ନାମକ ଏକ କୌଶଳରେ, ପାଉଡରକୁ ପ୍ରାୟ 725°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ଡାଇରେ ଏକ କଠିନ ପଦାର୍ଥରେ ଚାପି ଦିଆଯାଏ। ତା'ପରେ କଠିନ ପଦାର୍ଥକୁ ଦ୍ୱିତୀୟ ଛାଞ୍ଚରେ ରଖାଯାଏ, ଯେଉଁଠାରେ ଏହାକୁ ଏକ ପ୍ରଶସ୍ତ ଆକାରରେ ସଙ୍କୁଚିତ କରାଯାଏ, ଏହାର ମୂଳ ଉଚ୍ଚତାର ପ୍ରାୟ ଅଧା। ଏହା ପସନ୍ଦିତ ଚୁମ୍ବକୀକରଣ ଦିଗକୁ ଏକ୍ସଟ୍ରୁଜନ୍ ଦିଗ ସହିତ ସମାନ୍ତରାଳ କରିଥାଏ। କିଛି ଆକୃତି ପାଇଁ, ଏପରି ପଦ୍ଧତି ଅଛି ଯେଉଁଥିରେ କ୍ଲାମ୍ପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ଯାହା କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ସଜାଡ଼ିବା ପାଇଁ ଚାପିବା ସମୟରେ ଏକ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ସୃଷ୍ଟି କରେ।

ସିଣ୍ଟରିଂ

ଚାପି ହୋଇଥିବା NdFeB କଠିନଗୁଡ଼ିକୁ NdFeB ବ୍ଲକ ଗଠନ କରିବା ପାଇଁ ସିଣ୍ଟର କରିବାକୁ ପଡ଼ିଥାଏ। ସାମଗ୍ରୀର ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ତଳେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ (1080°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ) ସଙ୍କୁଚିତ ହୁଏ ଯେପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଏହାର କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ସହିତ ଲାଗି ନ ଥାଏ। ସିଣ୍ଟରିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ 3ଟି ପଦକ୍ଷେପ ଥାଏ: ଡିହାଇଡ୍ରୋଜେନେସନ୍, ସିଣ୍ଟରିଂ ଏବଂ ଟେମ୍ପରିଂ।

ମେସିନିଂ

ସିଣ୍ଟରଡ୍ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରି ଇଚ୍ଛିତ ଆକୃତି ଏବଂ ଆକାରରେ କଟାଯାଇଥାଏ। କମ୍ ସାଧାରଣତଃ, ଅନିୟମିତ ଆକୃତି କୁହାଯାଉଥିବା ଜଟିଳ ଆକୃତିଗୁଡ଼ିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଡିସଚାର୍ଜ ମେସିନିଂ (EDM) ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ହୋଇଥାଏ। ଅଧିକ ସାମଗ୍ରୀ ମୂଲ୍ୟ ହେତୁ, ମେସିନିଂ ଯୋଗୁଁ ସାମଗ୍ରୀ କ୍ଷତିକୁ ସର୍ବନିମ୍ନ ରଖାଯାଏ। ଅନିୟମିତ ଚୁମ୍ବକ ନିର୍ମାଣରେ ହୁଇଝୋ ଫୁଲଜେନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବହୁତ ଭଲ।

ପ୍ଲେଟିଂ/ଆବରଣ

ଆବରଣହୀନ NdFeB ଅତ୍ୟନ୍ତ କ୍ଷୟପ୍ରାପ୍ତ ଏବଂ ଓଦା ହେଲେ ଶୀଘ୍ର ଏହାର ଚୁମ୍ବକତ୍ୱ ହରାଇଥାଏ। ତେଣୁ, ସମସ୍ତ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଭାବରେ ଉପଲବ୍ଧ ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ ପାଇଁ ଆବରଣ ଆବଶ୍ୟକ। ବ୍ୟକ୍ତିଗତ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକୁ ତିନୋଟି ସ୍ତରରେ ପ୍ଲେଟ କରାଯାଇଥାଏ: ନିକେଲ, ତମ୍ବା ଏବଂ ନିକେଲ। ଅଧିକ ଆବରଣ ପ୍ରକାର ପାଇଁ, ଦୟାକରି "ଆମ ସହିତ ଯୋଗାଯୋଗ କରନ୍ତୁ" କ୍ଲିକ୍ କରନ୍ତୁ।

ଚୁମ୍ବକୀକରଣ

ଚୁମ୍ବକଟିକୁ ଏକ ଫିକ୍ସଚରରେ ରଖାଯାଇଛି ଯାହା ଚୁମ୍ବକକୁ ଅଳ୍ପ ସମୟ ପାଇଁ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପ୍ରକାଶ କରିଥାଏ। ଏହା ମୂଳତଃ ଏକ ଚୁମ୍ବକ ଚାରିପାଖରେ ଗୁଡ଼ାଯାଇଥିବା ଏକ ବଡ଼ କଏଲ। ଚୁମ୍ବକୀକରଣ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକ କମ୍ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ଏତେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କରେଣ୍ଟ ପାଇବା ପାଇଁ କ୍ୟାପାସିଟର ବ୍ୟାଙ୍କ ଏବଂ ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲଟେଜ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି।

ନିରୀକ୍ଷଣ

ବିଭିନ୍ନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ପାଇଁ ଫଳାଫଳ ଚୁମ୍ବକର ଗୁଣବତ୍ତା ଯାଞ୍ଚ କରନ୍ତୁ। ଡିଜିଟାଲ ମାପ ପ୍ରୋଜେକ୍ଟର ପରିମାଣ ଯାଞ୍ଚ କରେ। ଏକ୍ସ-ରେ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରି ଆବରଣ ଘନତା ମାପ ପ୍ରଣାଳୀ ଆବରଣର ଘନତା ଯାଞ୍ଚ କରେ। ଲୁଣ ସ୍ପ୍ରେ ଏବଂ ପ୍ରେସର କୁକର ପରୀକ୍ଷାରେ ନିୟମିତ ପରୀକ୍ଷଣ ମଧ୍ୟ ଆବରଣର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଯାଞ୍ଚ କରେ। ହିଷ୍ଟେରେସିସ୍ ମ୍ୟାପ୍ ଚୁମ୍ବକର BH ବକ୍ର ମାପ କରେ, ଯାହା ନିଶ୍ଚିତ କରେ ଯେ ସେଗୁଡ଼ିକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଚୁମ୍ବକୀୟ, ଯେପରି ଚୁମ୍ବକ ଶ୍ରେଣୀ ପାଇଁ ଆଶା କରାଯାଏ।

ଶେଷରେ ଆମେ ଆଦର୍ଶ ଚୁମ୍ବକ ଉତ୍ପାଦ ପାଇଲୁ।