மோட்டார்களுக்கான அரிய பூமி நிரந்தர காந்தங்களின் வரலாறு

அரிய பூமி கூறுகள் (அரிய பூமி நிரந்தர காந்தங்கள்) are 17 metallic elements in the middle of the periodic table (atomic numbers 21, 39, and 57-71) that have unusual fluorescent, conductive, and magnetic properties that make them incompatible with more common metals such as Iron) is very useful when alloyed or mixed in small amounts. Geologically speaking, rare earth elements are not particularly rare. Deposits of these metals are found in many parts of the world, and some elements are present in roughly the same amount as copper or tin. However, rare earth elements have never been found in very high concentrations and are often mixed with each other or with radioactive elements such as uranium. The chemical properties of rare earth elements make it difficult to separate from surrounding materials, and these properties also make They are difficult to purify. Current production methods require large amounts of ore and generate large amounts of hazardous waste to extract only small amounts of rare earth metals, with waste from processing methods including radioactive water, toxic fluorine and acids.

கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஆரம்பகால நிரந்தர காந்தங்கள் ஒரு நிலையான காந்தப்புலத்தை வழங்கும் கனிமங்கள் ஆகும். 19 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதி வரை, காந்தங்கள் உடையக்கூடியவை, நிலையற்றவை மற்றும் கார்பன் எஃகு மூலம் செய்யப்பட்டன. 1917 ஆம் ஆண்டில், ஜப்பான் கோபால்ட் காந்த எஃகு கண்டுபிடித்தது, இது மேம்பாடுகளை ஏற்படுத்தியது. நிரந்தர காந்தங்களின் செயல்திறன் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருகிறது. 1930களில் Alnicos (Al/Ni/Co உலோகக்கலவைகள்) க்கு, இந்தப் பரிணாமம் அதிகபட்ச ஆற்றல் உற்பத்தியில் (BH) அதிகபட்சமாக வெளிப்படுத்தப்பட்டது, இது நிரந்தர காந்தங்களின் தரக் காரணியை பெரிதும் மேம்படுத்தியது, மேலும் கொடுக்கப்பட்ட அளவு காந்தங்களுக்கு, அதிகபட்ச ஆற்றல் அடர்த்தியை காந்தங்களைப் பயன்படுத்தி இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தக்கூடிய சக்தியாக மாற்றலாம்.

முதல் ஃபெரைட் காந்தம் தற்செயலாக 1950 இல் நெதர்லாந்தில் உள்ள Philips Industrial Research நிறுவனத்திற்கு சொந்தமான இயற்பியல் ஆய்வகத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஒரு உதவியாளர் அதை தவறுதலாக ஒருங்கிணைத்தார் - அவர் ஒரு குறைக்கடத்தி பொருளாகப் படிக்க மற்றொரு மாதிரியைத் தயாரிக்க வேண்டும். இது உண்மையில் காந்தமானது என்று கண்டறியப்பட்டது, எனவே இது காந்த ஆராய்ச்சி குழுவிற்கு அனுப்பப்பட்டது. காந்தமாக அதன் நல்ல செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த உற்பத்தி செலவு காரணமாக. எனவே, இது பிலிப்ஸ் உருவாக்கிய தயாரிப்பு ஆகும், இது நிரந்தர காந்தங்களின் பயன்பாட்டின் விரைவான அதிகரிப்பின் தொடக்கத்தைக் குறித்தது.

1960 களில், முதல் அரிய பூமி காந்தங்கள்(அரிய பூமி நிரந்தர காந்தங்கள்)யட்ரியம் என்ற லாந்தனைடு தனிமத்தின் உலோகக் கலவைகளில் இருந்து தயாரிக்கப்பட்டன. அவை அதிக செறிவூட்டல் காந்தமாக்கல் மற்றும் டிமேக்னடைசேஷனுக்கு நல்ல எதிர்ப்பைக் கொண்ட வலுவான நிரந்தர காந்தங்கள். அவை விலை உயர்ந்தவை, உடையக்கூடியவை மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் திறமையற்றவை என்றாலும், அவற்றின் பயன்பாடுகள் மிகவும் பொருத்தமானதாக இருப்பதால் அவை சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்தத் தொடங்குகின்றன. 1980களில் பெர்சனல் கம்ப்யூட்டர்களின் உரிமை பரவலானது, இதன் பொருள் ஹார்ட் டிரைவ்களுக்கான நிரந்தர காந்தங்களுக்கான அதிக தேவை இருந்தது.

சமாரியம்-கோபால்ட் போன்ற உலோகக்கலவைகள் 1960 களின் நடுப்பகுதியில் முதல் தலைமுறை மாற்றம் உலோகங்கள் மற்றும் அரிய பூமிகளுடன் உருவாக்கப்பட்டன, மேலும் 1970களின் பிற்பகுதியில், காங்கோவில் நிலையற்ற விநியோகம் காரணமாக கோபால்ட்டின் விலை கடுமையாக உயர்ந்தது. அந்த நேரத்தில், மிக உயர்ந்த சமாரியம்-கோபால்ட் நிரந்தர காந்தங்கள் (BH) அதிகபட்சமாக இருந்தது, மேலும் ஆராய்ச்சி சமூகம் இந்த காந்தங்களை மாற்ற வேண்டியிருந்தது. சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, 1984 இல், Nd-Fe-B ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட நிரந்தர காந்தங்களின் வளர்ச்சி முதலில் சாகாவா மற்றும் பலர் முன்மொழியப்பட்டது. ஜெனரல் மோட்டார்ஸில் இருந்து உருகும் ஸ்பின்னிங் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி, சுமிட்டோமோ ஸ்பெஷல் மெட்டல்ஸில் தூள் உலோகவியல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துதல். கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, (BH) அதிகபட்சம் ஏறக்குறைய ஒரு நூற்றாண்டில் மேம்பட்டுள்ளது, இது எஃகுக்கு ≈1 MGOe இல் தொடங்கி கடந்த 20 ஆண்டுகளில் NdFeB காந்தங்களுக்கு சுமார் 56 MGOe ஐ எட்டியுள்ளது.

தொழில்துறை செயல்முறைகளில் நிலைத்தன்மை சமீபத்தில் ஒரு முன்னுரிமையாக மாறியுள்ளது, மேலும் அரிய பூமி கூறுகள், அதிக விநியோக ஆபத்து மற்றும் பொருளாதார முக்கியத்துவம் காரணமாக நாடுகளால் முக்கிய மூலப்பொருட்களாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளன, புதிய அரிய பூமி இல்லாத நிரந்தர காந்தங்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கான பகுதிகளைத் திறந்துவிட்டன. ஒரு சாத்தியமான ஆராய்ச்சி திசையானது, ஆரம்பகால வளர்ச்சியடைந்த நிரந்தர காந்தங்கள், ஃபெரைட் காந்தங்களைத் திரும்பிப் பார்ப்பது மற்றும் சமீபத்திய தசாப்தங்களில் கிடைக்கும் அனைத்து புதிய கருவிகள் மற்றும் முறைகளைப் பயன்படுத்தி அவற்றை மேலும் படிப்பதாகும். பல நிறுவனங்கள் இப்போது புதிய ஆராய்ச்சி திட்டங்களில் வேலை செய்கின்றன, அவை அரிய-பூமி காந்தங்களை பசுமையான, திறமையான மாற்றுகளுடன் மாற்றும் என்று நம்புகின்றன.