ہائی-پاور میگنیٹک ڈیوائسز کو Fe-Co Alloys کی ضرورت کیوں ہوتی ہے؟ Vacoflux 50 پراپرٹیز اور ایپلی کیشنز کا تجزیہ

اعلی-طاقت کے مقناطیسی آلات Fe-Co مرکب پر انحصار کرتے ہیں کیونکہ ان کی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت 2.3 T-سے زیادہ ہے جو نرم مقناطیسی مواد میں سب سے زیادہ ہے۔ یہ دیے گئے مقناطیسی بہاؤ کے لیے بنیادی کراس-سیکشنل ایریا میں 15% سے زیادہ کی کمی کی اجازت دیتا ہے، جو براہ راست آلات کو ہلکا پھلکا کرنے کے قابل بناتا ہے۔ مزید برآں، ان کا اعلی کیوری درجہ حرارت 950 ڈگری اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ بلند درجہ حرارت پر مقناطیسی خصوصیات تقریباً کم رہیں، اس طرح ہوا بازی اور ایرو اسپیس موٹرز جیسے اعلی-بجلی کے آلات کی وشوسنییتا کی ضمانت دیتا ہے۔

 

 

اعلیٰ-آخری سازوسامان-جیسے ایرو اسپیس جنریٹر، نئی توانائی کی گاڑیوں کے لیے ڈرائیو موٹرز، اور اعلی-پریسیزن سروو سسٹم-کی ڈیزائننگ کرنے والے انجینئرز کو مستقل طور پر ایک بنیادی چیلنج کا سامنا کرنا پڑتا ہے: سخت جگہ اور وزن کی پابندیوں کے اندر مضبوط ترین ممکنہ مقناطیسی میدان کیسے پیدا کیا جائے۔ روایتی سلکان اسٹیل شیٹس میں تقریباً 2.0 T کی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کی کثافت ہوتی ہے، جب کہ نکل- آئرن پرمالائے کی رینج صرف 0.8 سے 1.6 T تک ہوتی ہے۔ ایپلی کیشنز میں جن میں مقناطیسی بہاؤ کی کثافت کی ضرورت ہوتی ہے، یہ پابندیاں بنیادی طور پر وزن میں اضافے پر مجبور کرتی ہیں اور سخت طاقت کے سائز کو بہتر کرتی ہیں۔

 

Fe-Co alloys خاص طور پر اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے تیار کیے گئے تھے۔ لوہے پر مبنی نرم مقناطیسی مواد میں سے، کوبالٹ واحد عنصر ہے جو لوہے کے ساتھ ملاوٹ کرنے پر بیک وقت مقناطیسی خصوصیات اور کیوری درجہ حرارت دونوں کو بڑھاتا ہے۔ جب کوبالٹ کا مواد 50% تک پہنچ جاتا ہے تو، Fe-Co مرکب کسی بھی نرم مقناطیسی مواد کی سب سے زیادہ سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کی کثافت حاصل کرتے ہیں، جس سے وہ اعلی-طاقت-کثافت برقی مقناطیسی آلات کے لیے "حتمی انتخاب" بن جاتے ہیں۔

 

 

Fe-کو الائے ڈویلپمنٹ کی تاریخ بنیادی طور پر تکنیکی ارتقاء کی ایک تاریخ ہے جس کا مقصد "اعلی مقناطیسی کارکردگی" اور "عملی صلاحیت" کے درمیان تنازعہ کو حل کرنا ہے۔

 

اگرچہ ابتدائی 50Co-Fe alloys (Permendur) نے بہترین مقناطیسی خصوصیات کی نمائش کی، لیکن وہ انجینئرنگ کی اہم خامیوں سے دوچار تھے: وہ سخت اور ٹوٹے ہوئے، ٹھنڈے کام کرنے سے قاصر تھے، اور انتہائی کم برقی مزاحمتی صلاحیت (تقریباً 7 μΩ· سینٹی میٹر) کے مالک تھے، جس کے نتیجے میں بڑے پیمانے پر کرنٹ{3} کا نقصان ہوتا ہے۔ 1932 میں، محققین نے 50Co-فی کمپوزیشن میں تقریباً 2% وینیڈیم شامل کرکے "2V-Permendur" تیار کیا، اس طرح عمل کی صلاحیت میں نمایاں بہتری آئی اور برقی مزاحمت میں اضافہ ہوا۔ Vacoflux 50 اس تکنیکی رفتار کے جدید صنعتی مجسمے کی نمائندگی کرتا ہے۔

 

وینڈیم کا اضافہ تین اہم کردار ادا کرتا ہے:

• سب سے پہلے، یہ برٹل آرڈرڈ فیز (CoFe فیز) کی ضرورت سے زیادہ نشوونما کو روکتا ہے، جس سے مرکب کو پتلی پٹیوں میں گھمایا جاتا ہے یا پیچیدہ بنیادی شکلوں میں مہر لگایا جاتا ہے۔
• دوسرا، وینیڈیم ایٹم میٹرکس کے اندر ایک ٹھوس محلول بناتے ہیں، الیکٹران کے بکھرنے میں اضافہ کرتے ہیں اور برقی مزاحمت کو تقریباً 40 μΩ·cm تک بڑھاتے ہیں
• تیسرا، وینیڈیم مصر دات کی لچک کو بڑھاتا ہے، جس سے اسے 0.1 ملی میٹر یا اس سے بھی کم پتلی ورقوں میں تیار کیا جا سکتا ہے۔

 

 

1. کیمیائی ساخت

 

Vacoflux 50 تقریباً 49% Co، 49% Fe، اور 2% V کی عام کیمیائی ساخت کے ساتھ ایک اعلی-کارکردگی والا نرم مقناطیسی آئرن-کوبالٹ مرکب ہے۔

 

2. مقناطیسی اور میکانی خصوصیات

 

مندرجہ بالا اعداد و شمار عام اقدار ہیں؛ اصل کارکردگی اب بھی مصنوعات کی حالت، گرمی کے علاج، اور جانچ کے حالات سے متاثر ہو سکتی ہے۔

 

3. کلیدی خصوصیات

 

آئرن-کوبالٹ (Fe-Co) مرکب دھاتیں درج ذیل تین بنیادی خصوصیات کی بدولت اعلی-پاور ایپلی کیشنز میں بہترین ہیں:

ہائی سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کثافت
جب لوہا اور کوبالٹ تقریباً 1:1 کے ایٹم تناسب میں اکٹھے ہوتے ہیں، تو مادہ معلوم دھاتی نرم مقناطیسی مواد کے درمیان سب سے زیادہ سلیٹر-پولنگ مقناطیسی لمحے کو ظاہر کرتا ہے، جس میں سنترپتی مقناطیسی بہاؤ کی کثافت 2.35 T تک پہنچ جاتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 20% 3 سے زیادہ سلیٹر کا معیار بہتر ہوتا ہے۔ ایک ہی مقناطیسی بہاؤ کو منتقل کرتے ہوئے کراس-سیکشنل ایریا اور آلات کے حجم کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔

 

بہترین مقناطیسی پارگمیتا اور انتہائی کم جبر
Fe-Co alloys غیر معمولی طور پر اعلی مقناطیسی پارگمیتا کو برقرار رکھتے ہیں یہاں تک کہ مقناطیسی میدان کی طاقتوں پر بھی جو سنترپتی کے قریب پہنچتی ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ برقی مقناطیس اور الیکٹرک موٹرز مضبوط اتیجیت کرنٹ کے تحت اعلیٰ ردعمل کی رفتار اور توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کو برقرار رکھتے ہیں۔

 

انتہائی اعلی کیوری درجہ حرارت
Fe-Co alloys میں عام طور پر Curie کا درجہ حرارت 920 ڈگری سے زیادہ ہوتا ہے۔ وہ مقناطیسی انحطاط کے بغیر مستحکم نرم مقناطیسی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہیں، یہاں تک کہ ایرو اسپیس جنریٹرز یا آٹوموٹیو کرشن موٹرز کا سامنا انتہائی اعلی-درجہ حرارت کے ماحول میں بھی۔

 

 

 

 

کارکردگی کو غیر مقفل کرنے کے لیے حرارت کا علاج اہم ہے:Vacoflux 50 کی مقناطیسی خصوصیات گرمی کے علاج کے عمل کے لیے انتہائی حساس ہیں۔ تجویز کردہ ہیٹ ٹریٹمنٹ میں مواد کو 820 ڈگری پر 10 گھنٹے تک رکھنا شامل ہے، اس کے بعد 100-200 K/h کی شرح سے ٹھنڈا ہونا شامل ہے۔ زیادہ سے زیادہ نرم مقناطیسی خصوصیات کے حصول کے لیے ہائیڈروجن ماحول میں یا ویکیوم کے تحت حرارت کا علاج ضروری ہے۔

 

تناؤ کی حساسیت:Vacoflux 50 میں ایک اعلی میگنیٹو اسٹرکشن گتانک (تقریباً 60–70 ppm) ہے، یعنی مکینیکل تناؤ نمایاں طور پر اس کی مقناطیسی خصوصیات کو متاثر کرتا ہے۔ اسمبلی اور آپریشن کے دوران ضرورت سے زیادہ کلیمپنگ فورس یا کور پر موڑنے والے تناؤ سے گریز کرنا چاہیے۔ بصورت دیگر، مقناطیسی پارگمیتا کم ہو سکتی ہے، اور شور کی سطح بڑھ سکتی ہے۔

 

تعدد کی حدود:اپنی کم برقی مزاحمت کی وجہ سے، Vacoflux 50 صرف DC اور کم-فریکوئنسی ایپلی کیشنز (عام طور پر 400 Hz سے کم) کے لیے موزوں ہے۔ درمیانے- سے زیادہ- تعدد کی حدود میں آپریشن کے لیے پتلی لیمینیشن یا متبادل مادی نظام کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔

 

 

لورک گروپ
مارکیٹنگ آپریشنز ڈیپارٹمنٹ

ای میل:claire@lorkgroup.com
واٹس ایپ:+86 199 3707 5488