নরম চৌম্বকীয় পদার্থের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস

1831 সালে মাইকেল ফ্যারাডে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আনয়ন প্রদর্শনের পর থেকে, নরম চৌম্বকীয় পদার্থের ক্রমাগত বিবর্তন হয়েছে। ফ্যারাডে এর মূল উপাদানের প্রাকৃতিক পছন্দ ছিল লোহা, যার সর্বোচ্চ কক্ষ তাপমাত্রা M_sএকটি বড় μ ছাড়াও যেকোনো উপাদানের_r, এবং মোটামুটি কম H_c. যাইহোক, এমনকি একটি একক উপাদান নিয়ে গঠিত একটি সাধারণ উপাদানেও যথেষ্ট উন্নতির জন্য জায়গা ছিল।

এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে অ্যানিলিং লোহা শুধুমাত্র এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করেনি বরং চাপ উপশমের মাধ্যমে এটির জবরদস্তিও হ্রাস করেছে, এটি ইন্ডাকটিভ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারের জন্য আরও উপযুক্ত করে তুলেছে। আরও ভালো পারফরম্যান্সের সন্ধানে, বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীরা নরম লোহার বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার উপায়গুলি সন্ধান করেছিলেন।

1900 সালে, ইংল্যান্ডের একজন ধাতুবিদ রবার্ট হ্যাডফিল্ড লোহার সাথে 3% পর্যন্ত সিলিকন যোগ করে এবং এর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা (p) বৃদ্ধি করার সাথে সাথে μ বৃদ্ধি করে অমুখী সিলিকন ইস্পাত উদ্ভাবন করেন।_r. আমেরিকান ধাতুবিদ নরম্যান গস 1933 সালে কম অ্যানিসোট্রপির স্ফটিক দিক বরাবর শস্য বৃদ্ধির প্রচার করে, μ বৃদ্ধি করে দানাদার সিলিকন ইস্পাত উদ্ভাবন করেন_r, এমনকি আরও . আজও, সিলিকন (বা বৈদ্যুতিক) স্টিলগুলি তাদের উচ্চ এমের কারণে বিশ্বব্যাপী নরম চুম্বক বাজারের একটি বড় অংশের জন্য দায়ী।_sএবং অপেক্ষাকৃত কম খরচে।

সিলিকন স্টিলের জন্য সবচেয়ে সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হল বড় আকারের ট্রান্সফরমার (শস্য-ভিত্তিক সিলিকন ইস্পাত) এবং বৈদ্যুতিক মেশিন (ঘোরানো মেশিনের জন্য আইসোট্রপিক ননঅরিয়েন্টেড সিলিকন ইস্পাত পছন্দ করা হয়), যেখানে এর অর্থনৈতিক মূল্য একটি বিশাল সুবিধা।

যাইহোক, একটি কম(-, 0.5 μohm.m) উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে সিলিকন স্টিলকে ক্ষতিকর করে তোলে। সম্প্রতি, বৈদ্যুতিক ইস্পাত নির্মাতারা একটি রাসায়নিক বাষ্প জমা (CVD) প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তাদের ইস্পাতের সিলিকন সামগ্রী 6.5% বৃদ্ধি করার জন্য একটি পথ তৈরি করেছে৷ এই পদ্ধতি বাড়েথেকে 0.82 μΩ.m কিন্তু এখনও উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং উচ্চ ঘূর্ণন গতির বৈদ্যুতিক মেশিনের জন্য আরও ভাল পছন্দ হিসাবে অন্যান্য উপকরণগুলিকে ছেড়ে দেয়৷

1910-এর দশকে, বেল ল্যাবরেটরিজ-এ গুস্তাভ এলমেন নিকেল-লোহার মিশ্রণ নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেন এবং নিকেল-সমৃদ্ধ (78%) পারম্যালয় রচনা আবিষ্কার করেন। পারম্যালয়ের একটি প্রধান সুবিধা হল এর উচ্চ μ_r, (100 পর্যন্ত,000)। নিকেল-লোহার সংকর ধাতুগুলি আজও কিছু বিশেষ প্রবর্তক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করা হয় তবে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক মেশিনগুলিতে সাধারণ নয় কারণ তাদের উচ্চ এডি কারেন্ট লস রয়েছে এবং নিকেল সংযোজন M হ্রাস পায়।_s. পারম্যালয়ে অল্প পরিমাণে মলিবডেনাম (2%) যোগ করে, মলিপারম্যালয় পাউডার (এমপিপি) তৈরি করা যেতে পারে। MPP সর্বনিম্ন ক্ষতির পাউডার কোর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

1940 এর দশকের শেষের দিকে জেএল স্নোক দ্বারা চৌম্বকীয়ভাবে নরম ফেরাইট উদ্ভাবিত হয়েছিল। এই উপকরণগুলি প্রতিযোগিতামূলক কারণ তাদের খুব উচ্চ বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের (10 - 10⁸μohm.m), যা এডি বর্তমান ক্ষয়ক্ষতি দমনে তাদের কার্যকর করে তোলে।

উপরন্তু, যেহেতু তারা সিরামিক প্রক্রিয়াকরণ কৌশল এবং প্রচুর উপকরণ দিয়ে উত্পাদিত হয়, তাই খুব কম খরচে ফেরাইট অংশ তৈরি করা যেতে পারে। উচ্চ

এবং নরম ferrites এর ক্রয়ক্ষমতা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সহ প্রবর্তক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ চাহিদা এই উপকরণ রাখে. প্রকৃতপক্ষে, নরম চুম্বকের বিশ্ববাজারে তাদের শেয়ার সিলিকন স্টিলের পরেই দ্বিতীয়। তারা তুলনামূলকভাবে কম এম-এ ভোগেন_s. (সিলিকন স্টিলের প্রায় এক চতুর্থাংশ), যা একটি ফেরাইট কোর ধারণকারী প্রবর্তক উপাদানগুলির শক্তি ঘনত্বকে সীমাবদ্ধ করে।

1967 সালে, একটি নতুন শ্রেণীর উপকরণ, নিরাকার খাদ উদ্ভাবিত হয়েছিল। 1970-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, লোহা এবং কোবাল্ট ভিত্তিক নিরাকার সংকর ধাতুগুলির প্রতি আগ্রহ বাড়তে থাকে এবং তারা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের পথ খুঁজে পেতে শুরু করে। যেকোন দীর্ঘ পরিসরের আদেশ নির্মূলের মাধ্যমে, এই সংকর ধাতুগুলিতে জবরদস্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

1988 সালে, হিটাচির গবেষকরা এনবি এবং কিউ অ্যাডিটিভগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করেছিলেন এবং নিরাকার পদার্থের একটি ম্যাট্রিক্সের মধ্যে লোহা বা কোবাল্টের (10 এনএম ব্যাসের ক্রম অনুসারে) ছোট এবং ঘনিষ্ঠ ব্যবধানে ক্রিস্টালাইট তৈরি করতে নিরাকার সংকর তৈরিতে একটি অ্যানিলিং পদক্ষেপ যুক্ত করেছিলেন। এটি ছিল ন্যানোক্রিস্টালাইন নরম চৌম্বকীয় মিশ্রণের সূচনা। বিচ্ছিন্ন ট্রানজিশন মেটাল ক্রিস্টালাইটের গঠন নিরাকার সংকর ধাতুর তুলনায় এই উপকরণগুলির এডি কারেন্ট ক্ষয়ক্ষতি হ্রাস করেছে। নিরাকার এবং ন্যানোক্রিস্টালাইন অ্যালয় উভয়ই আজ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক মেশিনে বাজারের অংশীদারিত্ব অর্জন করছে কারণ তাদের কম লোকসান এবং প্রতিযোগিতামূলক এম_s.

সিলিকন স্টিলের তুলনায় উচ্চতর প্রাথমিক খরচ হওয়া সত্ত্বেও, এই উন্নত অ্যালয়গুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক মেশিনের মোট জীবনকালের খরচ কমাতে পারে, ক্ষতি হ্রাস করার জন্য ধন্যবাদ।

1990-এর দশকের গোড়ার দিকে, পাউডার কোর (নরম চৌম্বকীয় কম্পোজিট বা SMCs নামেও পরিচিত) কিছু নরম চৌম্বক প্রয়োগে গ্রহণযোগ্যতা অর্জন করে। এই উপাদানগুলি প্রায় 1 থেকে 500 গ্রাম ব্যাসের মধ্যে যে কোনও জায়গায় চৌম্বকীয় কণাগুলিকে একত্রিত করে এবং উচ্চ চাপের (এমপিএ থেকে এমনকি জিপিএ চাপ) একত্রিত হওয়ার আগে একটি অন্তরক উপাদানের সাথে আবরণ বা মিশ্রিত করে।

চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য ঘনত্বের সময় বা পরেও তাপ প্রয়োগ করা যেতে পারে। চৌম্বকীয় কণাগুলি প্রায়শই Fe পাউডার হয় তবে এতে MPP (আগে উল্লিখিত), Fe-P, Fe-Si বা Fe-Co-এর মতো সংকর ধাতুও থাকতে পারে। অন্তরক এবং অ-চৌম্বকীয় ম্যাট্রিক্স ফেজের কারণে, এই উপকরণগুলির একটি বিতরণ করা বায়ু ফাঁক রয়েছে যা তাদের μ সীমাবদ্ধ করে_r100 থেকে 500 এর পরিসরে। যাইহোক, ইনসুলেটিং ম্যাট্রিক্সও তাদের বৃদ্ধি করে

(10^-310 থেকে^-1µohm•m), এডি বর্তমান ক্ষয়ক্ষতি হ্রাস করা।

SMC গুলিকে আরও জটিল চূড়ান্ত জ্যামিতিতে চাপ দেওয়া যেতে পারে কোনও মেশিনিং (নেট-আকারকরণ) ছাড়াই, যা উত্পাদন ব্যয়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে। তাদের আইসোট্রপিক প্রকৃতি, কম খরচ, এবং জটিল অংশগুলিকে নেট-আকৃতি দেওয়ার ক্ষমতা SMC-কে বৈদ্যুতিক মেশিন ঘোরাতে মোটামুটি সফল করেছে।

উপরে বর্ণিত নরম চৌম্বকীয় পদার্থের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস কোনভাবেই সম্পূর্ণ নয়। পরিবর্তে, আমাদের উদ্দেশ্য হল এমন উপকরণগুলির উপর ফোকাস করা যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক মেশিনগুলিতে নরম চৌম্বকীয় উপাদানগুলির তৈরির জন্য প্রতিযোগিতামূলক ছিল এবং থাকবে। কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স যেমন এম_sএবং মূল ক্ষতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, যেহেতু নরম চৌম্বকীয় অংশগুলিকে প্রচুর পরিমাণে ব্যবহার করতে হবে, খরচের গুরুত্বকে অবহেলা করা যাবে না। এই কারণে, নরম ফেরাইটগুলি এখনও উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি প্রতিযোগিতামূলক মূল উপাদান হিসাবে রয়ে গেছে। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে তাদের দুর্দান্ত পারফরম্যান্সের কারণে, নিরাকার এবং ন্যানোক্রিস্টালাইন অ্যালো অবশ্যই মূল উপকরণ হতে থাকবে। যদিও সিলিকন স্টিলগুলি এখনও নরম চৌম্বকীয় পদার্থের জন্য বিশ্বব্যাপী বাজারের বেশিরভাগ অংশ তৈরি করে, তাদের প্রাথমিক প্রয়োগগুলি 50 বা 60 Hz-এ চালিত বড় ট্রান্সফরমার এবং ধীর ঘূর্ণন গতির বৈদ্যুতিক মেশিনগুলিতে।