নিওডাইমিয়াম চুম্বক কিভাবে তৈরি করা হয়

আমরা ব্যাখ্যা করব কিভাবেNdFeB চুম্বকএকটি সহজ বর্ণনা দিয়ে তৈরি করা হয়েছে। নিওডাইমিয়াম চুম্বক হলো একটি স্থায়ী চুম্বক যা নিওডাইমিয়াম, লোহা এবং বোরনের একটি সংকর ধাতু থেকে তৈরি হয় এবং Nd2Fe14B চতুর্ভুজাকার স্ফটিক কাঠামো গঠন করে। সিন্টার্ড নিওডাইমিয়াম চুম্বক একটি চুল্লিতে কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত বিরল মৃত্তিকা ধাতুর কণাগুলোকে ভ্যাকুয়াম পদ্ধতিতে উত্তপ্ত করে তৈরি করা হয়। কাঁচামাল পাওয়ার পর, আমরা NdFeB চুম্বক তৈরির জন্য ৯টি ধাপ অনুসরণ করি এবং অবশেষে চূড়ান্ত পণ্য উৎপাদন করি।

বিক্রিয়া, গলন, পেষণ, চাপ প্রয়োগ, সিন্টারিং, মেশিনিং, প্রলেপন, চৌম্বকায়ন এবং পরিদর্শনের জন্য উপকরণ প্রস্তুত করুন।

বিক্রিয়ার জন্য উপকরণ প্রস্তুত করুন

নিওডাইমিয়াম চুম্বকের রাসায়নিক যৌগ রূপটি হলো Nd2Fe14B।

চুম্বক সাধারণত নিওডিমিয়াম (Nd) এবং বোরন (B) সমৃদ্ধ হয়, এবং তৈরি চুম্বকের দানার মধ্যে সাধারণত Nd এবং B-এর অ-চৌম্বকীয় স্থান থাকে, যেগুলোতে উচ্চ চৌম্বকীয় Nd2Fe14B দানা থাকে। নিওডিমিয়ামকে আংশিকভাবে প্রতিস্থাপন করার জন্য আরও কয়েকটি বিরল মৃত্তিকা মৌল যোগ করা যেতে পারে: ডিসপ্রোসিয়াম, টারবিয়াম, গ্যাডোলিনিয়াম, হোলমিয়াম, ল্যান্থানাম এবং সেরিয়াম। চুম্বকের অন্যান্য বৈশিষ্ট্য উন্নত করার জন্য তামা, কোবাল্ট, অ্যালুমিনিয়াম, গ্যালিয়াম এবং নাইওবিয়াম যোগ করা যেতে পারে। কোবাল্ট (Co) এবং ডাইপ্রোসিয়াম (Dy) উভয়ই একসাথে ব্যবহার করা সাধারণ। নির্বাচিত গ্রেডের চুম্বক তৈরির জন্য সমস্ত উপাদান একটি ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন চুল্লিতে রেখে উত্তপ্ত ও গলিয়ে সংকর ধাতু তৈরি করা হয়।

গলে যাওয়া

Nd2Fe14B সংকর ধাতু তৈরির জন্য কাঁচামালগুলোকে একটি ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন ফার্নেসে গলাতে হয়। বিক্রিয়ায় দূষণ প্রবেশ রোধ করার জন্য, ভ্যাকুয়ামের অধীনে একটি ঘূর্ণি তৈরি করে উৎপাদিত পদার্থকে উত্তপ্ত করা হয়। এই ধাপের চূড়ান্ত পণ্য হলো সুষম Nd2Fe14B স্ফটিক দ্বারা গঠিত একটি পাতলা ফিতার মতো ঢালাই করা শিট (SC শিট)। বিরল মৃত্তিকা ধাতুগুলোর অতিরিক্ত জারণ এড়াতে গলানোর প্রক্রিয়াটি খুব অল্প সময়ের মধ্যে সম্পন্ন করতে হয়।

মিলিং

উৎপাদন প্রক্রিয়ায় দ্বি-পদক্ষেপ মিলিং পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। প্রথম ধাপটিকে হাইড্রোজেন ডিটোনেশন বলা হয়, যেখানে হাইড্রোজেন ও নিওডাইমিয়ামের সাথে সংকর ধাতুর বিক্রিয়া ঘটে এবং এটি SC ফ্লেকগুলোকে ভেঙে ছোট ছোট কণায় পরিণত করে। দ্বিতীয় ধাপটিকে জেট মিলিং বলা হয়, যা Nd2Fe14B কণাগুলোকে ২-৫ মাইক্রোমিটার ব্যাসের আরও ছোট কণায় পরিণত করে। জেট মিলিং প্রক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত উপাদানটি অত্যন্ত ক্ষুদ্র কণার আকারের একটি পাউডারে পরিণত হয়। এর গড় কণার আকার প্রায় ৩ মাইক্রোন।

চাপ দেওয়া

একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রে NdFeB পাউডারকে চাপ দিয়ে কাঙ্ক্ষিত আকৃতির কঠিন পদার্থে পরিণত করা হয়। একটি সংকুচিত কঠিন পদার্থ তার পছন্দের চৌম্বকীয় অভিমুখ অর্জন করে এবং তা বজায় রাখে। ডাই-আপসেটিং নামক একটি কৌশলে, পাউডারটিকে প্রায় ৭২৫° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় একটি ডাই-এর মধ্যে চাপ দিয়ে কঠিন পদার্থে পরিণত করা হয়। এরপর কঠিন পদার্থটিকে একটি দ্বিতীয় ছাঁচে রাখা হয়, যেখানে এটিকে সংকুচিত করে এর মূল উচ্চতার প্রায় অর্ধেক, অর্থাৎ আরও চওড়া আকৃতি দেওয়া হয়। এর ফলে পছন্দের চৌম্বকীয় অভিমুখটি এক্সট্রুশন অভিমুখের সমান্তরাল হয়। নির্দিষ্ট কিছু আকৃতির জন্য এমন পদ্ধতি রয়েছে যেখানে ক্ল্যাম্প ব্যবহার করা হয়, যা চাপ দেওয়ার সময় কণাগুলোকে সারিবদ্ধ করার জন্য একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।

সিন্টারিং

NdFeB ব্লক তৈরি করার জন্য চাপ প্রয়োগ করা NdFeB কঠিন পদার্থকে সিন্টারিং করতে হয়। এই প্রক্রিয়ায় পদার্থটিকে তার গলনাঙ্কের চেয়ে কম উচ্চ তাপমাত্রায় (১০৮০°C পর্যন্ত) সংকুচিত করা হয়, যতক্ষণ না এর কণাগুলো একে অপরের সাথে লেগে যায়। সিন্টারিং প্রক্রিয়াটি তিনটি ধাপে সম্পন্ন হয়: ডিহাইড্রোজেনেশন, সিন্টারিং এবং টেম্পারিং।

মেশিনিং

গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সিন্টার্ড চুম্বককে কাঙ্ক্ষিত আকার ও আকৃতিতে কাটা হয়। তুলনামূলকভাবে কম ক্ষেত্রে, ইলেকট্রিক্যাল ডিসচার্জ মেশিনিং (EDM) দ্বারা অনিয়মিত আকৃতি নামক জটিল আকার তৈরি করা হয়। উপকরণের উচ্চ মূল্যের কারণে, মেশিনিংয়ের ফলে উপকরণের অপচয় ন্যূনতম রাখা হয়। হুইঝো ফুলজেন টেকনোলজি অনিয়মিত চুম্বক তৈরিতে অত্যন্ত পারদর্শী।

প্রলেপ/লেপন

প্রলেপবিহীন NdFeB ভিজে গেলে অত্যন্ত ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং দ্রুত এর চুম্বকত্ব হারায়। তাই, বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ সমস্ত নিওডাইমিয়াম চুম্বকে প্রলেপ দেওয়া প্রয়োজন। প্রতিটি চুম্বকে তিনটি স্তর প্রলেপ দেওয়া হয়: নিকেল, তামা এবং নিকেল। আরও বিভিন্ন ধরনের প্রলেপ সম্পর্কে জানতে, অনুগ্রহ করে “যোগাযোগ করুন” এ ক্লিক করুন।

চুম্বকায়ন

চুম্বকটিকে এমন একটি ফিক্সচারে রাখা হয় যা এটিকে অল্প সময়ের জন্য একটি অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আনে। এটি মূলত একটি চুম্বকের চারপাশে জড়ানো একটি বড় কয়েল। চৌম্বকীয় ডিভাইসগুলো অল্প সময়ের মধ্যে এত শক্তিশালী বিদ্যুৎ প্রবাহ পাওয়ার জন্য ক্যাপাসিটর ব্যাংক এবং খুব উচ্চ ভোল্টেজ ব্যবহার করে।

পরিদর্শন

প্রাপ্ত চুম্বকগুলোর বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের গুণমান পরীক্ষা করুন। ডিজিটাল পরিমাপক প্রজেক্টর মাত্রা যাচাই করে। এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স প্রযুক্তি ব্যবহার করে আবরণের পুরুত্ব পরিমাপক সিস্টেম আবরণের পুরুত্ব যাচাই করে। সল্ট স্প্রে এবং প্রেশার কুকার পরীক্ষার মাধ্যমেও আবরণের কার্যকারিতা যাচাই করা হয়। হিস্টেরেসিস ম্যাপ চুম্বকগুলোর BH কার্ভ পরিমাপ করে, যা নিশ্চিত করে যে চুম্বকের শ্রেণি অনুযায়ী প্রত্যাশা অনুযায়ী সেগুলো সম্পূর্ণরূপে চুম্বকায়িত হয়েছে।

অবশেষে আমরা আদর্শ চুম্বক পণ্যটি পেয়েছি।