आपीतला चुंबक

नियोडिमियम इतना चुंबकीय क्यों है?

नियोडिमियम एक दुर्लभ-पृथ्वी धातु है, और यह फेरोमैग्नेटिक भी है। इसका मतलब है कि लोहे की तरह नियोडिमियम को भी चुम्बकित किया जा सकता है। यह प्राकृतिक रूप से धातु के रूप में नहीं पाया जाता है, और नियोडिमियम को हमेशा अन्य लैंथेनाइड्स के साथ मिलाया जाता है क्योंकि यह बहुत प्रतिक्रियाशील होता है।

हमने नियोडिमियम के बारे में बहुत कुछ लिखा है क्योंकि हमें मजबूत चुम्बकों में रुचि है, लेकिन रासायनिक तत्व Nd में परिष्कृत होने से पहले चुम्बकीय बल नहीं होता है।

नियोडिमियम दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों में दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है और यह लैंथेनाइड खनिजों में पाया जाता है। इसे अन्य तत्वों के साथ मिलाया जाता है, लेकिन यह इतना दुर्लभ नहीं है, क्योंकि यह बहुत बड़ी मात्रा में पाया जाता है।

एक मजबूत चुंबक बनने के लिए, नियोडिमियम को आमतौर पर तरल रूप में संसाधित किया जाता है, साथ ही लोहे और बोरॉन के साथ मिलकर टेट्रागोनल क्रिस्टलीय संरचना बनाई जाती है। मिश्र धातु माइक्रोक्रिस्टलाइन अनाज से बनी होती है। उन्हें निर्मित और चुम्बकित किया जा रहा है, इसलिए उनके चुंबकीय अक्ष एक ही दिशा में इंगित करते हैं।

नियोडिमियम चुंबक द्वारा प्राप्त की जाने वाली खिंचाव शक्ति आपके द्वारा खरीदे जा सकने वाले स्थायी चुंबकों में सबसे मजबूत है। यह इतना मजबूत है क्योंकि इसमें संतृप्ति, चुंबकत्व की बहुत उच्च अवस्था है। नियोडिमियम, लोहा और बोरॉन का संयोजन जो चुंबकीय ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है, वह मिश्र धातु को बहुत चुंबकीय बनाता है।

क्रिस्टल जालक के चुम्बकन की दिशा बदलने के प्रतिरोध के कारण निग्राहिता उत्पन्न होती है, जिसका अर्थ है कि नियोडिमियम चुम्बकों को विचुम्बकित करना बहुत कठिन है।

इसलिए अपने सुपर मैग्नेट की ताकत खोने के खतरे के बारे में चिंता न करें। यह संभव है, लेकिन संरक्षित परिस्थितियों में, एक नियोडिमियम चुंबक किसी भी उल्लेखनीय ताकत को नहीं खोएगा। अत्यधिक गर्मी और अन्य बहुत शक्तिशाली चुंबक कुछ ताकत को कम कर सकते हैं, लेकिन अगर आप इसे अपने दैनिक जीवन में उपयोग करते हैं, तो यह ऐसी चीज नहीं है जिसके बारे में आपको चिंता करनी चाहिए।

नियोडिमियम मैग्नेट कैसे बनाए जाते हैं?

सिंटरिंग
हरे चुंबक को उसके परम चुंबकीय गुण देने के लिए, सिंटरिंग में उसके पिघलने वाले तापमान से कम गर्मी का उपयोग करके उसे संघनित और आकार दिया जाता है। निष्क्रिय, ऑक्सीजन रहित वातावरण में, प्रक्रिया की सावधानीपूर्वक निगरानी की जानी चाहिए। ऑक्सीकरण से नियोडिमियम चुंबक का प्रदर्शन खराब हो सकता है। कणों को एक दूसरे से चिपकाने के लिए, इसे 1080 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर कुचला जाता है, लेकिन उनके गलनांक से कम। चुंबक को जल्दी से जमाने और चरणों को कम करने के लिए एक शमन का उपयोग किया जाता है, जो कमजोर चुंबकीय विशेषताओं वाले मिश्र धातु प्रकार हैं।

गलन
मिश्र धातु बनाने के लिए, नियोडिमियम, आयरन और बोरॉन की गणना की जाती है और उन्हें वैक्यूम आर्क भट्टी में रखा जाता है। संक्षारण प्रतिरोध में मदद करने के लिए विशिष्ट ग्रेड के लिए कोबाल्ट, तांबा, गैडोलीनियम और डिस्प्रोसियम सहित अन्य तत्व जोड़े जाते हैं। विद्युत भंवर धाराएँ संदूषकों को बाहर रखने के लिए वैक्यूम में गर्मी उत्पन्न करती हैं।

पाउडरिंग और प्रेसिंग
इस पिघले हुए मिश्र धातु को ठंडा किया जाता है और उन्हें नाइट्रोजन क्रायोजेनिक वातावरण में जेट-मिलिंग करके पाउडर में परिवर्तित किया जाता है। फिर इस पाउडर को डाई में दबाया जाता है और उन्हें मनचाहे आकार में ढाला जाता है। दबाने के दौरान सामग्री को चुंबकीय क्षेत्र के अधीन किया जाता है। फिर इसे दूसरे डाई में एक बड़े रूप में धकेला जाता है, जिससे इसके चुंबकीयकरण को दबाने की दिशा के साथ संरेखित किया जाता है। दबाने के दौरान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाले फिक्स्चर का उपयोग कणों को संरेखित करने के लिए कुछ तरीकों में किया जाता है।
दबाए गए चुम्बक को छोड़ने से ठीक पहले, उसे विचुम्बकीकरण पल्स दिया जाता है, जिसके कारण वह विचुम्बकीकृत हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक हरे रंग का चुम्बक बनता है, जो आसानी से टूट जाता है और जिसका चुम्बकीय गुण कम होता है।

मशीनिंग, कोटिंग, चुंबकीकरण
सिंटर्ड मैग्नेट को सही सहनशीलता के अनुसार आकार देने के लिए, हीरे या तार के कटिंग किनारों का उपयोग किया जाता है। क्योंकि नियोडिमियम तेजी से ऑक्सीकरण करता है और इसलिए जंग के प्रति संवेदनशील होता है, इसकी चुंबकीय विशेषताएँ खो सकती हैं। उन्हें संरक्षित करने के लिए ऐक्रेलिक, निकल, तांबा, जस्ता, टिन और अन्य प्रकार की कोटिंग्स का उपयोग किया जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि चुंबक की एक चुंबकीय दिशा होती है, यह चुंबकित नहीं होता है और इसे जल्दी से एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के अधीन किया जाना चाहिए, जो चुंबक के चारों ओर एक तार कुंडल द्वारा बनाया जाता है। एक मजबूत वर्तमान बिजली उत्पन्न करने के लिए, चुंबकीयकरण प्रक्रिया में एक संधारित्र और उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है।

संबंध
बॉन्डिंग, जिसे कम्प्रेसिव बॉन्डिंग के नाम से भी जाना जाता है, एक डाई-प्रेसिंग तकनीक है जिसमें नियोडिमियम पाउडर मिश्रण के साथ-साथ एपॉक्सी बाइंडर को भी मिलाया जाता है। इस मिश्रण में 97% चुंबकीय कण और 3% एपॉक्सी होता है।
इस इपॉक्सी और नियोडिमियम संयोजन को या तो दबाया जाता है या बाहर निकाला जाता है और ठीक करने के लिए बेक किया जाता है। चुम्बकों को जटिल रूपों और पैटर्न में ढाला जा सकता है क्योंकि मिश्रण को डाई पर संपीड़ित किया जाता है या बाहर निकाला जाता है। संपीड़न बंधन आगे की प्रक्रियाओं की आवश्यकता के बिना करीबी सहनशीलता वाले चुम्बक बनाता है।