মোটর জন্য বিরল পৃথিবীর স্থায়ী চুম্বক ইতিহাস

বিরল পৃথিবীর উপাদান (বিরল পৃথিবী স্থায়ী চুম্বক) হল পর্যায় সারণীর মাঝখানে 17টি ধাতব উপাদান (পারমাণবিক সংখ্যা 21, 39, এবং 57-71) যেগুলির অস্বাভাবিক প্রতিপ্রভ, পরিবাহী এবং চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের আরও সাধারণ ধাতু যেমন আয়রনের সাথে বেমানান করে তোলে) খুব দরকারী যখন মিশ্রিত বা অল্প পরিমাণে মিশ্রিত। ভূতাত্ত্বিকভাবে বলতে গেলে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি বিশেষভাবে বিরল নয়। এই ধাতুগুলির আমানত বিশ্বের অনেক জায়গায় পাওয়া যায় এবং কিছু উপাদান তামা বা টিনের মতো মোটামুটি একই পরিমাণে উপস্থিত রয়েছে। যাইহোক, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি খুব বেশি ঘনত্বে কখনও পাওয়া যায়নি এবং প্রায়শই একে অপরের সাথে বা ইউরেনিয়ামের মতো তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির সাথে মিশ্রিত হয়। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি আশেপাশের উপাদানগুলি থেকে আলাদা করা কঠিন করে তোলে এবং এই বৈশিষ্ট্যগুলিও তাদের বিশুদ্ধ করা কঠিন করে তোলে। বর্তমান উৎপাদন পদ্ধতিতে প্রচুর পরিমাণে আকরিকের প্রয়োজন হয় এবং তেজস্ক্রিয় জল, বিষাক্ত ফ্লোরিন এবং অ্যাসিড সহ প্রক্রিয়াজাতকরণ পদ্ধতির বর্জ্য সহ অল্প পরিমাণে বিরল আর্থ ধাতু নিষ্কাশনের জন্য প্রচুর পরিমাণে বিপজ্জনক বর্জ্য তৈরি করে।

আবিষ্কৃত প্রাচীনতম স্থায়ী চুম্বকগুলি ছিল খনিজ যা একটি স্থিতিশীল চৌম্বক ক্ষেত্র সরবরাহ করে। 19 শতকের গোড়ার দিকে, চুম্বক ছিল ভঙ্গুর, অস্থির এবং কার্বন ইস্পাত দিয়ে তৈরি। 1917 সালে, জাপান কোবাল্ট চুম্বক ইস্পাত আবিষ্কার করেছিল, যা উন্নতি করেছিল। স্থায়ী চুম্বকের কর্মক্ষমতা তাদের আবিষ্কারের পর থেকে উন্নত হতে থাকে। 1930-এর দশকে অ্যালনিকোস (আল/নি/কো অ্যালয়) এর জন্য, এই বিবর্তনটি সর্বাধিক সংখ্যক বর্ধিত শক্তি পণ্য (বিএইচ) ম্যাক্সে প্রকাশিত হয়েছিল, যা স্থায়ী চুম্বকের গুণমান ফ্যাক্টরকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছিল এবং চুম্বকের একটি নির্দিষ্ট আয়তনের জন্য, সর্বাধিক শক্তির ঘনত্ব শক্তিতে রূপান্তরিত হতে পারে যা চুম্বক ব্যবহার করে মেশিনে ব্যবহার করা যেতে পারে।

1950 সালে নেদারল্যান্ডসের ফিলিপস ইন্ডাস্ট্রিয়াল রিসার্চের ফিজিক্স ল্যাবরেটরিতে ঘটনাক্রমে প্রথম ফেরাইট চুম্বক আবিষ্কৃত হয়। একজন সহকারী ভুলবশত এটি সংশ্লেষিত করেছিলেন - তাকে সেমিকন্ডাক্টর উপাদান হিসাবে অধ্যয়নের জন্য আরেকটি নমুনা প্রস্তুত করার কথা ছিল। এটি পাওয়া গেছে যে এটি আসলে চৌম্বক ছিল, তাই এটি চৌম্বক গবেষণা দলের কাছে প্রেরণ করা হয়েছিল। একটি চুম্বক এবং কম উত্পাদন খরচ হিসাবে এর ভাল কর্মক্ষমতা কারণে. যেমন, এটি একটি ফিলিপস-উন্নত পণ্য যা স্থায়ী চুম্বকের ব্যবহারে দ্রুত বৃদ্ধির সূচনা করে।

1960-এর দশকে, প্রথম বিরল আর্থ চুম্বক(বিরল পৃথিবী স্থায়ী চুম্বক)ল্যান্থানাইড মৌল, ইট্রিয়ামের সংকর ধাতু থেকে তৈরি করা হয়েছিল। এগুলি উচ্চ স্যাচুরেশন চুম্বকীয়করণ এবং ডিম্যাগনেটাইজেশনের ভাল প্রতিরোধের সাথে শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক। যদিও তারা উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যয়বহুল, ভঙ্গুর এবং অদক্ষ, তারা বাজারে আধিপত্য বিস্তার করতে শুরু করেছে কারণ তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলি আরও প্রাসঙ্গিক হয়ে উঠেছে। 1980 এর দশকে ব্যক্তিগত কম্পিউটারের মালিকানা ব্যাপক হয়ে ওঠে, যার অর্থ হার্ড ড্রাইভের জন্য স্থায়ী চুম্বকের উচ্চ চাহিদা।

1960-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে ট্রানজিশন ধাতু এবং বিরল আর্থের প্রথম প্রজন্মের সাথে সামারিয়াম-কোবাল্টের মতো সংকর ধাতু তৈরি করা হয়েছিল এবং 1970-এর দশকের শেষের দিকে, কঙ্গোতে অস্থিতিশীল সরবরাহের কারণে কোবাল্টের দাম মারাত্মকভাবে বেড়ে যায়। সেই সময়ে, সর্বোচ্চ সামেরিয়াম-কোবল্ট স্থায়ী চুম্বক (BH) সর্বোচ্চ ছিল এবং গবেষণা সম্প্রদায়কে এই চুম্বকগুলি প্রতিস্থাপন করতে হয়েছিল। কয়েক বছর পরে, 1984 সালে, Nd-Fe-B-এর উপর ভিত্তি করে স্থায়ী চুম্বকের বিকাশ প্রথম সাগাওয়া এট আল দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। সুমিটোমো স্পেশাল মেটালে পাউডার ধাতুবিদ্যা প্রযুক্তি ব্যবহার করে, জেনারেল মোটরস থেকে গলিত স্পিনিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। নীচের চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, (BH) ম্যাক্স প্রায় এক শতাব্দী ধরে উন্নত হয়েছে, স্টিলের জন্য ≈1 MGOe থেকে শুরু করে এবং NdFeB চুম্বকের জন্য গত 20 বছরে প্রায় 56 MGOe-এ পৌঁছেছে।

শিল্প প্রক্রিয়ায় স্থায়িত্ব সম্প্রতি একটি অগ্রাধিকার হয়ে উঠেছে, এবং বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি, যা দেশগুলির দ্বারা তাদের উচ্চ সরবরাহের ঝুঁকি এবং অর্থনৈতিক গুরুত্বের কারণে মূল কাঁচামাল হিসাবে স্বীকৃত হয়েছে, নতুন বিরল পৃথিবী-মুক্ত স্থায়ী চুম্বকগুলির গবেষণার জন্য ক্ষেত্রগুলি উন্মুক্ত করেছে৷ একটি সম্ভাব্য গবেষণা দিক হ'ল প্রাচীনতম উন্নত স্থায়ী চুম্বক, ফেরাইট চুম্বকগুলির দিকে ফিরে তাকানো এবং সাম্প্রতিক দশকগুলিতে উপলব্ধ সমস্ত নতুন সরঞ্জাম এবং পদ্ধতি ব্যবহার করে তাদের আরও অধ্যয়ন করা। বেশ কয়েকটি সংস্থা এখন নতুন গবেষণা প্রকল্পগুলিতে কাজ করছে যা আশা করছে বিরল-পৃথিবী চুম্বকগুলিকে সবুজ, আরও দক্ষ বিকল্পগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করবে।