کیا سماریئم کوبالٹ میگنےٹ کو دس سال سے زیادہ استعمال کیا جا سکتا ہے——زیادہ درجہ حرارت پر سماریم کوبالٹ کا طویل مدتی استحکام

میگنےٹ کی طویل مدتی استحکام ہر صارف کی فکر ہے۔ ساماریئم کوبالٹ (SmCo) میگنےٹس کا استحکام ان کے سخت ایپلی کیشن ماحول کے لیے زیادہ اہم ہے۔ 2000 میں، چن^[1]اور لیو^[2]et al.، اعلی درجہ حرارت کے SmCo کی ساخت اور ساخت کا مطالعہ کریں، اور اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم سماریئم کوبالٹ میگنےٹ تیار کریں۔ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت (T_{زیادہ سے زیادہ}) SmCo میگنےٹ کو 350 ° C سے 550 ° C تک بڑھا دیا گیا تھا۔ اس کے بعد، چن وغیرہ۔ SmCo میگنےٹس پر نکل، ایلومینیم اور دیگر کوٹنگز جمع کرکے SmCo کی آکسیڈیشن مزاحمت کو بہتر بنایا۔

2014 میں، "میگنیٹ پاور" کے بانی ڈاکٹر ماؤ شوڈونگ نے اعلی درجہ حرارت پر SmCo کے استحکام کا منظم طریقے سے مطالعہ کیا، اور نتائج JAP میں شائع ہوئے۔^[3]. عمومی نتائج درج ذیل ہیں:

1. کبSmCoاعلی درجہ حرارت کی حالت میں ہے (500 ° C، ہوا)، سطح پر انحطاطی پرت بنانا آسان ہے۔ انحطاط کی پرت بنیادی طور پر ایک بیرونی پیمانے پر مشتمل ہوتی ہے (سماریئم ختم ہو چکا ہے) اور ایک اندرونی تہہ (بہت زیادہ آکسائیڈز)۔ SmCo میگنےٹس کا بنیادی ڈھانچہ انحطاط کی تہہ میں مکمل طور پر تباہ ہو گیا تھا۔ جیسا کہ شکل 1 اور شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔

تصویر 1۔ ایس ایم کے آپٹیکل مائکروگرافس₂Co₁₇مختلف اوقات کے لیے 500 °C پر ہوا میں میگنےٹ آئسوتھرمل کا علاج کیا جاتا ہے۔ سطحوں کے نیچے انحطاط کی تہیں جو (a) متوازی اور (b) c-axis پر کھڑے ہیں۔

تصویر 2۔ بی ایس ای مائیکروگراف اور ای ڈی ایس ایلیمنٹس لائن اسکین پورے Sm میں₂Co₁₇192 گھنٹے کے لیے 500 ° C پر ہوا میں میگنےٹ آئسوتھرمل کا علاج کیا جاتا ہے۔

2. انحطاطی پرت کی بنیادی تشکیل SmCo کی مقناطیسی خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے، جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ انحطاط کی تہیں بنیادی طور پر Co(Fe) ٹھوس محلول، CoFe2O4، Sm2O3، اور ZrOx اندرونی تہوں اور Fe3O4 پر مشتمل تھیں۔ CoFe2O4، اور CuO بیرونی ترازو میں۔ Co(Fe)، CoFe2O4، اور Fe3O4 نے مرکزی غیر متاثرہ Sm2Co17 میگنےٹس کے سخت مقناطیسی مرحلے کے مقابلے میں نرم مقناطیسی مراحل کے طور پر کام کیا۔ انحطاط کے رویے پر قابو پانا چاہیے۔

تصویر 3. Sm کے مقناطیسی منحنی خطوط₂Co₁₇مختلف اوقات کے لیے 500 °C پر ہوا میں میگنےٹ آئسوتھرمل کا علاج کیا جاتا ہے۔ مقناطیسی منحنی خطوط کا ٹیسٹ درجہ حرارت 298 K ہے۔ بیرونی فیلڈ H Sm کی c-axis سیدھ کے متوازی ہے۔₂Co₁₇میگنےٹ

3. اگر اصل الیکٹروپلاٹنگ کوٹنگز کو تبدیل کرنے کے لیے اعلی آکسیڈیشن مزاحمت والی کوٹنگز کو SmCo پر جمع کیا جاتا ہے، تو SmCo کے انحطاط کے عمل کو زیادہ نمایاں طور پر روکا جا سکتا ہے اور SmCo کے استحکام کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، جیسا کہ شکل 4 میں دکھایا گیا ہے۔یا کوٹنگSmCo کے وزن میں اضافے اور مقناطیسی خصوصیات کے نقصان کو نمایاں طور پر روکتا ہے۔

تصویر 4. ایس ایم پر آکسیڈیشن مزاحمت یا کوٹنگ کی ساخت₂Co₁₇مقناطیس

"MagnetPower" نے اس کے بعد سے اعلی درجہ حرارت پر طویل مدتی استحکام (~4000hours) کے تجربات کیے ہیں، جو اعلی درجہ حرارت پر مستقبل کے استعمال کے لیے SmCo میگنےٹس کے استحکام کا حوالہ فراہم کر سکتے ہیں۔

2021 میں، زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت کی ضرورت کی بنیاد پر، "میگنیٹ پاور" نے 350 ° C سے 550 ° C تک گریڈز کی ایک سیریز تیار کی ہے （ٹی سیریز) یہ درجات اعلی درجہ حرارت کے SmCo ایپلیکیشن کے لیے کافی انتخاب فراہم کر سکتے ہیں، اور مقناطیسی خصوصیات زیادہ فائدہ مند ہیں۔ جیسا کہ شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ تفصیلات کے لیے براہ کرم ویب صفحہ دیکھیں:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

تصویر.5 "میگنیٹ پاور" کے اعلی درجہ حرارت SmCo میگنےٹ (T سیریز)

نتیجہ

1. ایک انتہائی مستحکم نایاب زمین کے مستقل میگنےٹ کے طور پر، SmCo کو مختصر مدت کے لیے اعلی درجہ حرارت (≥350°C) پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت SmCo (T سیریز) 550 ° C پر ناقابل واپسی ڈی میگنیٹائزیشن کے بغیر لاگو کیا جا سکتا ہے۔

2. تاہم، اگر SmCo میگنےٹ اعلی درجہ حرارت (≥350°C) پر طویل عرصے تک استعمال کیے گئے تو، سطح انحطاط کی تہہ پیدا کرنے کا خطرہ ہے۔ اینٹی آکسیڈیشن کوٹنگ کا استعمال اعلی درجہ حرارت پر SmCo کے استحکام کو یقینی بنا سکتا ہے۔

حوالہ

[1] CHChen، IEEE ٹرانزیکشنز آن میگنیٹکس، 36، 3291-3293، (2000)؛

[2] جے ایف لیو، جرنل آف اپلائیڈ فزکس، 85، 2800-2804، (1999)؛

[3] شوڈونگ ماو، جرنل آف اپلائیڈ فزکس، 115, 043912,1-6 (2014)