نیوڈیمیم میگنےٹ کیسے بنائے جاتے ہیں؟

انڈکشن پگھلنے والی بھٹی میں ویکیوم یا غیر فعال ماحول کے تحت پگھلائے جانے والے خام مال کے ذریعہ سینٹرڈ نیوڈیمیم مقناطیس تیار کیا جاتا ہے، پھر اسے سٹرپ کیسٹر میں پروسیس کیا جاتا ہے اور Nd-Fe-B الائے کی پٹی بنانے کے لیے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ مصر دات کی پٹیوں کو کئی مائیکرون قطر کے ساتھ ایک باریک پاؤڈر بنانے کے لیے پلورائز کیا جاتا ہے۔ باریک پاؤڈر کو بعد میں اورینٹیشن مقناطیسی میدان میں کمپیکٹ کیا جاتا ہے اور گھنے جسموں میں sintered کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد لاشوں کو مخصوص شکلوں میں مشین بنایا جاتا ہے، سطح کا علاج کیا جاتا ہے اور مقناطیسی کیا جاتا ہے۔

وزن کرنا

مستند خام مال کا وزن براہ راست مقناطیس کی ساخت کی درستگی سے متعلق ہے۔ پاکیزگی یا خام مال اور کیمیائی ساخت کا استحکام مصنوعات کے معیار کی بنیاد ہے۔ sintered Neodymium مقناطیس عام طور پر نایاب زمین کے مرکب کو منتخب کرتا ہے جیسے Praseodymium-Neodymium Pr-Nd mischmetal، Lanthanum-Cerium La-Ce mischmetal، اور Dysprosium Iron Dy-Fe الائے کو لاگت کی وجہ سے بطور مواد۔ ہائی پگھلنے کے نقطہ عنصر بوران، مولیبڈینم، یا نیوبیم کو فیرو الائے طریقے سے شامل کیا جاتا ہے۔ خام مال کی سطح پر زنگ کی تہہ، شمولیت، آکسائیڈ اور گندگی کو مائکروبلاسٹنگ مشین کے ذریعے ہٹانے کی ضرورت ہے۔ اس کے علاوہ، خام مال مناسب سائز میں ہونا چاہئے تاکہ بعد میں پگھلنے کے عمل میں کارکردگی کو پورا کیا جا سکے۔ نیوڈیمیم کم بخارات کا دباؤ اور فعال کیمیائی خصوصیات رکھتا ہے، پھر پگھلنے کے عمل کے دوران نایاب ارتھ میٹل میں اتار چڑھاؤ کے نقصان اور آکسیڈیشن کے نقصان کی ایک خاص حد موجود ہوتی ہے، لہذا، سنٹرڈ نیوڈیمیم مقناطیس کے وزنی عمل کو مقناطیس کی ساخت کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے اضافی نایاب زمینی دھات شامل کرنے پر غور کرنا چاہیے۔

پگھلنے اور پٹی کاسٹنگ

پگھلنے اور پٹی کاسٹنگ ساخت، کرسٹل کی حالت، اور مرحلے کی تقسیم کے لیے اہم ہے، اس طرح بعد کے عمل اور مقناطیسی کارکردگی پر اثر پڑتا ہے۔ خام مال کو ویکیوم یا غیر فعال ماحول کے تحت درمیانے اور کم فریکوئنسی انڈکشن پگھلنے کے ذریعے پگھلی ہوئی حالت میں گرم کیا جاتا ہے۔ معدنیات سے متعلق عملدرآمد کیا جا سکتا ہے جب کھوٹ پگھل جاتا ہے ہم آہنگی، راستہ، اور سلیگنگ کا احساس ہوتا ہے. ایک اچھی کاسٹ انگوٹ مائیکرو اسٹرکچر میں اچھی طرح سے بڑھے ہوئے اور باریک سائز کے کالمی کرسٹل کا ہونا چاہیے، پھر Nd سے بھرپور مرحلہ اناج کی حد کے ساتھ تقسیم ہونا چاہیے۔ اس کے علاوہ، کاسٹ انگوٹ مائکرو اسٹرکچر -Fe مرحلے سے پاک ہونا چاہیے۔ Re-Fe مرحلے کا خاکہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ نایاب ارتھ ٹرنری الائے سست کولنگ کے دوران -Fe فیز پیدا کرنے کے لیے ناگزیر ہے۔ کمرے کا درجہ حرارت -Fe مرحلے کی نرم مقناطیسی خصوصیات مقناطیس کی مقناطیسی کارکردگی کو سنجیدگی سے نقصان پہنچائے گی، اس لیے اسے تیز ٹھنڈک سے روکنا چاہیے۔ -Fe فیز کی پیداوار کو روکنے کے لیے مطلوبہ تیز ٹھنڈک کے اثر کو پورا کرنے کے لیے، Showa Denko KK نے اسٹرپ کاسٹنگ ٹیکنالوجی تیار کی اور جلد ہی انڈسٹری میں معمول کی ٹیکنالوجی بن گئی۔ Nd سے بھرپور مرحلے کی یکساں تقسیم اور -Fe مرحلے پر روکاوٹ اثر مؤثر طریقے سے نایاب زمین کے کل مواد کو کم کر سکتا ہے جو اعلی کارکردگی والے مقناطیس کی تیاری اور لاگت میں کمی کے لیے سازگار ہے۔

ہائیڈروجن کی تنزلی

نادر زمین کی دھات، مرکب دھاتوں، یا انٹرمیٹالک مرکبات اور ہائیڈرائڈ کی فزیکو کیمیکل خصوصیات کا ہائیڈروجنیشن رویہ نادر زمین کے استعمال پر ہمیشہ اہم مسئلہ رہا ہے۔ Nd-Fe-B الائے پنڈ بھی ہائیڈروجنیشن کے بہت مضبوط رجحان کو ظاہر کرتا ہے۔ ہائیڈروجن ایٹم انٹرمیٹالک کمپاؤنڈ مین فیز اور این ڈی سے بھرپور اناج کی باؤنڈری فیز اور تشکیل شدہ بیچوالا کمپاؤنڈ کے درمیان انٹرسٹیشل سائٹ میں داخل ہوتے ہیں۔ پھر انٹراٹومک فاصلہ بڑھ گیا اور جالی کا حجم بڑھ گیا۔ اس کے نتیجے میں اندرونی دباؤ اناج کی باؤنڈری کریکنگ (انٹر گرانولر فریکچر)، کرسٹل فریکچر (ٹرانس کرسٹل لائن فریکچر)، یا ڈکٹائل فریکچر پیدا کرے گا۔ یہ تنزلی کریکنگ کے ساتھ آتی ہے اور اس وجہ سے ہائیڈروجن تنزلی کے نام سے جانا جاتا ہے۔ sintered Neodymium مقناطیس کے ہائیڈروجن تنزلی کے عمل کو بھی HD عمل کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے۔ گرین باؤنڈری کریکنگ اور کرسٹل فریکچر جو کہ ہائیڈروجن کے تنزلی کے عمل میں پیدا ہوتا ہے، نے Nd-Fe-B کورس پاؤڈر کو بہت نازک اور بعد میں جیٹ ملنگ کے عمل کے لیے انتہائی فائدہ مند بنا دیا۔ جیٹ ملنگ کے عمل کی کارکردگی کو بڑھانے کے علاوہ، ہائیڈروجن کی تنزلی کا عمل باریک پاؤڈر کے اوسط پاؤڈر سائز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے بھی سازگار ہے۔

جیٹ ملنگ

جیٹ ملنگ پاؤڈر کے عمل میں سب سے زیادہ عملی اور موثر حل ثابت ہوا ہے۔ موٹے پاؤڈر کو سپرسونک رفتار سے تیز کرنے اور ایک دوسرے میں پاؤڈر کو اثر انداز کرنے کے لیے جیٹ ملنگ غیر فعال گیس کے تیز رفتار جیٹ کا استعمال کرتی ہے۔ پاؤڈر کے عمل کا بنیادی مقصد مناسب اوسط پارٹیکل سائز اور پارٹیکل سائز کی تقسیم کی تلاش ہے۔ مندرجہ بالا خصوصیات کا فرق میکروسکوپک ترازو میں مختلف خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے جو پاؤڈر بھرنے، واقفیت، کمپیکٹنگ، ڈیمولڈنگ اور سنٹرنگ کے عمل میں پیدا ہونے والے مائکرو اسٹرکچر پر براہ راست اثر ڈالتے ہیں، اس کے بعد مقناطیسی کارکردگی، مکینیکل خصوصیات، تھرمو الیکٹرسٹی، اور سنٹرڈ نیوڈیمیمیم کی کیمیائی استحکام کو حساس طور پر متاثر کرتے ہیں۔ مثالی مائیکرو اسٹرکچر ٹھیک اور یکساں مین فیز گرین ہے جو ہموار اور پتلے اضافی فیز سے گھرا ہوا ہے۔ اس کے علاوہ، مرکزی مرحلے کے اناج کی آسان میگنیٹائزیشن سمت کو واقفیت کی سمت کے ساتھ ترتیب دیا جانا چاہئے جتنا ممکن ہو سکے کے مطابق۔ voids، بڑے اناج، یا نرم مقناطیسی مرحلہ اندرونی جبر میں نمایاں طور پر کمی کا باعث بنے گا۔ ڈی میگنیٹائزیشن کریو کا ریماننس اور مربع پن بیک وقت کم ہو جائے گا جبکہ اناج کی آسان میگنیٹائزیشن سمت واقفیت کی سمت سے ہٹ جاتی ہے۔ اس طرح، مرکب دھاتوں کو 3 سے 5 مائکرون قطر کے واحد کرسٹل ذرہ میں pulverized کیا جانا چاہئے.

کمپیکٹ کرنا

مقناطیسی فیلڈ اورینٹیشن کمپیکٹنگ کا حوالہ مقناطیسی پاؤڈر اور بیرونی مقناطیسی فیلڈ کے درمیان تعامل کو استعمال کرتے ہوئے آسان میگنیٹائزیشن سمت کے ساتھ پاؤڈر کو سیدھ میں لانے اور اسے آخری مقناطیسی سمت کے مطابق بنانے کے لیے کہا جاتا ہے۔ مقناطیسی فیلڈ اورینٹیشن کمپیکٹنگ انیسوٹروپک مقناطیس کی تیاری کا سب سے عام راستہ ہے۔ پچھلے جیٹ ملنگ کے عمل میں Nd-Fe-B مرکب کو سنگل کرسٹل پارٹیکل میں کچل دیا گیا ہے۔ سنگل کرسٹل پارٹیکل uniaxial anisotropy ہے اور ان میں سے ہر ایک کی صرف ایک آسان میگنیٹائزیشن سمت ہے۔ مقناطیسی پاؤڈر ڈھیلے ڈھالے میں بھرنے کے بعد بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی کارروائی کے تحت ملٹی ڈومین سے سنگل ڈومین میں تبدیل ہو جائے گا، پھر اس کی آسان میگنیٹائزیشن سمت c-axis کو ایڈجسٹ کریں تاکہ گھومنے یا حرکت کے ذریعے بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی سمت کے مطابق ہو۔ مرکب پاؤڈر کا C-axis بنیادی طور پر کمپیکٹنگ کے عمل کے دوران اپنی ترتیب کی حیثیت کو برقرار رکھتا ہے۔ کمپیکٹ شدہ حصوں کو ڈیمولنگ سے پہلے ڈی میگنیٹائزیشن ٹریٹمنٹ کو آگے بڑھانا چاہیے۔ کمپیکٹنگ کے عمل کا سب سے اہم اشاریہ واقفیت کی ڈگری ہے۔ sintered Neodymium میگنےٹس کی واقفیت کی ڈگری کا تعین مختلف عوامل سے کیا جاتا ہے، جس میں واقفیت مقناطیسی فیلڈ کی طاقت، ذرہ کا سائز، ظاہری کثافت، کمپیکٹنگ کا طریقہ، کمپیکشن پریشر وغیرہ شامل ہیں۔

سینٹرنگ

کمپیکٹ شدہ حصے کی کثافت اعلی ویکیوم یا خالص انارٹ ماحول کے تحت پروسیس شدہ sintering کے عمل کے بعد تھیوری کثافت کا 95٪ سے زیادہ حاصل کر سکتی ہے۔ لہذا، sintered Neodymium مقناطیس میں voids بند ہیں جو مقناطیسی بہاؤ کی کثافت اور کیمیائی استحکام کی یکسانیت کو یقینی بناتے ہیں۔ چونکہ sintered Neodymium میگنےٹس کی مستقل مقناطیسی خصوصیات اس کے اپنے مائیکرو اسٹرکچر سے گہرا تعلق رکھتی ہیں، اس لیے sintering کے عمل کے بعد گرمی کا علاج بھی مقناطیسی کارکردگی کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے اہم ہے، خاص طور پر اندرونی جبر۔ این ڈی سے بھرپور اناج کی باؤنڈری فیز مائع فیز کے طور پر کام کر رہا ہے جو سنٹرنگ ری ایکشن کو فروغ دینے اور مین فیز گرین پر سطحی نقائص کو بحال کرنے کے قابل ہے۔ Neodymium مقناطیس کا سینٹرنگ درجہ حرارت عام طور پر 1050 سے 1180 ڈگری سیلسیس کے درمیان ہوتا ہے۔ ضرورت سے زیادہ درجہ حرارت اناج کی نشوونما اور اندرونی جبر میں کمی کا باعث بنے گا۔ مثالی اندرونی جبر، ڈی میگنیٹائزیشن وکر کی مربع پن، اور اعلی درجہ حرارت کے ناقابل واپسی نقصان کو حاصل کرنے کے لیے، سینٹرڈ نیوڈیمیم میگنیٹ کو عام طور پر 900 اور 500 ڈگری سیلسیس پر دو مرحلے کے ٹیمپرنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ پر کارروائی کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

مشینی

اعتدال پسند سائز کے ساتھ باقاعدہ شکل کے علاوہ، مقناطیسی فیلڈ اورینٹیشن کمپیکٹنگ کے عمل میں تکنیکی حدود کی وجہ سے ایک وقت میں سنٹرڈ نیوڈیمیم مقناطیس کا براہ راست مطلوبہ شکل اور جہتی درستگی حاصل کرنا مشکل ہے، اس طرح، مشیننگ ایک ناگزیر عمل ہے . ایک عام سرمیٹ مواد کے طور پر، sintered Neodymium مقناطیس کافی سخت اور ٹوٹنے والا ہوتا ہے، پھر روایتی مشینی ٹیکنالوجی کے درمیان اس کے مشینی عمل پر محض کاٹنے، سوراخ کرنے اور پیسنے کا اطلاق ہوتا ہے۔ بلیڈ کاٹنے میں عام طور پر ڈائمنڈ لیپت یا CBN لیپت بلیڈ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ وائر کٹنگ اور لیزر کٹنگ خاص سائز کے مقناطیس کی مشینی کے لیے اچھی طرح سے موزوں ہیں، لیکن اس دوران کم پیداواری کارکردگی اور اعلی پروسیسنگ لاگت کا الزام لگایا جاتا ہے۔ sintered Neodymium مقناطیس کی سوراخ کرنے کا عمل بنیادی طور پر ہیرے اور لیزر کو اپنایا جاتا ہے۔ یہ trepanning کے عمل کو منتخب کرنے کے لئے ضروری ہے جب انگوٹی مقناطیس کے اندرونی سوراخ 4mm سے بڑا ہے. ٹریپیننگ کے عمل میں بائی پروڈکٹ کے طور پر، ٹریپینڈ کور کو دوسرے موزوں چھوٹے مقناطیس کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس طرح مواد کے استعمال کے تناسب کو نمایاں طور پر بڑھایا جا سکتا ہے۔ کاپی پیسنے کے لئے پیسنے والی وہیل پیسنے کی سطح کی بنیاد پر تیار کی جاتی ہے۔

اوپری علاج

سطح کا حفاظتی علاج Neodymium مقناطیس کے لیے ایک ضروری طریقہ کار ہے، خاص طور پر sintered Neodymium مقناطیس کے لیے۔ Sintered Neodymium مقناطیس میں ملٹی فیز مائکرو اسٹرکچر ہوتا ہے اور Nd پر مشتمل ہوتا ہے۔₂فے₁₄بی مین فیز، این ڈی سے بھرپور فیز، اور بی ریچ فیز۔ Nd سے بھرپور مرحلہ آکسیکرن کے بہت مضبوط رجحان کو ظاہر کرتا ہے اور مرطوب ماحول میں مرکزی مرحلے کے ساتھ بنیادی بیٹری تشکیل دے گا۔ متبادل عناصر کی ایک چھوٹی سی مقدار میگنےٹ کے کیمیائی استحکام کو بڑھانے کے قابل ہے، لیکن مقناطیسی کارکردگی کی قیمت پر آتی ہے۔ لہذا، sintered Neodymium مقناطیس کی حفاظت بنیادی طور پر اس کی سطح کا مقصد ہے. sintered Neodymium مقناطیس کی سطح کے علاج کو گیلے عمل اور خشک عمل میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ گیلے عمل سے مراد میگنےٹ ہیں جو خالص پانی یا محلول میں سطح کے حفاظتی علاج پر عملدرآمد کرتے ہیں۔ گیلے عمل میں فاسفیٹ، الیکٹروپلاٹنگ، الیکٹرو لیس پلاٹنگ، الیکٹروفورسس، سپرے کوٹنگ، اور ڈِپ کوٹنگ شامل ہیں۔ خشک عمل سے مراد میگنےٹ ہیں جو بغیر کسی حل کے رابطے کے جسمانی یا کیمیائی عمل کے ذریعے سطح کے حفاظتی علاج پر عملدرآمد کرتے ہیں۔ خشک عمل میں عام طور پر جسمانی بخارات جمع (PVD) اور کیمیائی بخارات جمع (CVD) ہوتے ہیں۔

میگنیٹائزیشن

مستقل میگنےٹ کی اکثریت کو ان کے مطلوبہ ایپلی کیشنز کے لیے پیش کرنے سے پہلے مقناطیسی کر دیا جاتا ہے۔ میگنیٹائزیشن کے عمل سے مراد مستقل مقناطیس کی سمت سمت کے ساتھ مقناطیسی فیلڈ کو لاگو کرنا اور بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت میں اضافہ کے ساتھ تکنیکی سنترپتی حاصل کرنا ہے۔ ہر قسم کے مستقل مقناطیسی مواد کو مقناطیسی سمت میں تکنیکی سنترپتی کو پورا کرنے کے لیے الگ مقناطیسی میدان کی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔ Remanence اور اندرونی جبر اس کی مقررہ اقدار سے کم ہو گا جب تک کہ بیرونی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت تکنیکی سنترپتی مقناطیسی فیلڈ سے کم نہ ہو۔ مستقل مقناطیس کو isotropic قسم اور anisotropic قسم میں تقسیم کیا جاسکتا ہے اس کے مطابق کہ آیا اس کی مقناطیسی سمت آسان ہے یا نہیں۔ اعلی اندرونی جبر کے ساتھ ایک anisotropic مقناطیس کے طور پر، sintered Neodymium مقناطیس کو impulse magnetization کے ذریعے میگنیٹائز کرنے کی ضرورت ہے۔ کیپسیٹر کو درست کرنے کے بعد چارج کیا جائے گا، پھر کیپسیٹر میں برقی توانائی کو میگنیٹائزنگ فکسچر میں فوری خارج کیا جائے گا۔ میگنیٹائزنگ فکسچر اس کے ذریعے فوری طور پر مضبوط کرنٹ کے دوران نبض شدہ مقناطیسی میدان پیدا کر سکتا ہے۔ لہذا، کنڈلی میں مستقل مقناطیس مقناطیسی ہو جائے گا. sintered Neodymium مقناطیس پر مختلف مقناطیسی نمونے حاصل کیے جا سکتے ہیں جب تک کہ اس کی سمت سمت سے متصادم نہ ہو۔