उच्च तापमान चुंबक

मैग्नेट का उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है, जैसे निर्माण से लेकर अभियांत्रिकी तक, और अक्सर इन्हें चरम तापमान परिस्थितियों में प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है। उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए सही मैग्नेट का चयन करना सर्वोत्तम प्रदर्शन और स्थायित्व प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस लेख में, हम देखेंगे कि तापमान मैग्नेट को कैसे प्रभावित करता है और उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के मुख्य प्रकार, उनकी विशेषताएँ और सामान्य अनुप्रयोगों पर चर्चा करेंगे।

तापमान मैग्नेट प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है

हम उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के प्रकारों में जाने से पहले, आइए बात करते हैं कि परिवेश का तापमान चुंबकीय गुणधर्मों को कैसे प्रभावित करता है। सामान्यतः, गर्मी एक मैग्नेट की ताकत को कम कर देती है, और ठंडक उसकी चुंबकत्व को बढ़ाती है। उच्च तापमान वाले वातावरण मैग्नेट को स्थायी रूप से उनके चुंबकत्व को खोने का कारण बन सकते हैं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि ऑपरेटिंग तापमान मैग्नेट की सीमा से कितना ऊपर है।

1) अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान बनाम कुरी तापमान:

प्रत्येक मैग्नेट का एक अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान होता है, जहां वह अपनी चुंबकीय गुणधर्मों को खोना शुरू कर देता है। एक बार जब आप इस तापमान को पार कर लेते हैं, तो आपको अपरिवर्तनीय चुंबकीय हानि का सामना करना पड़ेगा। कुरी तापमान वह बिंदु है जहां एक मैग्नेट पूरी तरह से अपना चुंबकत्व खो देता है। ये दोनों तापमान विभिन्न प्रकार और ग्रेड के मैग्नेट के लिए अलग-अलग होते हैं।

2) पुनरावृत्त और अपरिवर्तनीय चुंबकीय हानि:

यदि आप किसी मैग्नेट को उसके अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान से ऊपर गर्म करते हैं, लेकिन कुरी तापमान तक नहीं पहुंचाते हैं, तो उसे पुनरावृत्त हानि हो सकती है। इसका अर्थ है कि मैग्नेट की ताकत वापस आ सकती है जब वह ठंडा हो जाता है। हालांकि, यदि आप इसे अत्यधिक तापमान पर लंबे समय तक रखते हैं या इसे कुरी तापमान तक पहुंचाते हैं, तो आपको अपरिवर्तनीय हानि का सामना करना पड़ेगा। इसका अर्थ है कि चुंबकत्व वापस नहीं आएगा।

उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट के सामान्य प्रकार

यहाँ कुछ सबसे सामान्य उच्च तापमान प्रतिरोधी मैग्नेट दिए गए हैं जिनका आप उपयोग कर सकते हैं। प्रत्येक का अपना अनूठा गुणधर्म है जो इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

1. एलएनआईसीओ मैग्नेट (एल्यूमीनियम-निकेल-कोबाल्ट)

अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान: 525°C तक

क्यूरी तापमान: ~850°C

एलएनआईसीओ मैग्नेट एल्यूमीनियम, निकेल, कोबाल्ट और लोहे के मिश्र धातु से बने होते हैं। ये किसी भी व्यावसायिक मैग्नेट से उच्चतम तापमान सहन कर सकते हैं, जो 525°C तक जाते हैं। इन्हें सेंसर, गिटार पिकअप, और उच्च तापमान औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है क्योंकि ये थर्मली स्थिर होते हैं। हालांकि, इन्हें कई अनुप्रयोगों में अधिक शक्तिशाली दुर्लभ-earth मैग्नेट द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, फिर भी लोग अत्यधिक गर्मी वाले स्थानों में एलएनआईसीओ मैग्नेट का उपयोग करना पसंद करते हैं।

2. फेराइट (सिरेमिक) मैग्नेट

अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान: 250°C तक

कुरी तापमान: ~450°C

फेराइट मैग्नेट, जिन्हें सिरेमिक मैग्नेट भी कहा जाता है, मुख्य रूप से लोहे के ऑक्साइड और अन्य धातु तत्वों से बने होते हैं। इनका तापमान सीमा अन्य उच्च तापमान मैग्नेट की तुलना में कम है, लेकिन ये सस्ते और विद्युत रूप से इन्सुलेट होते हैं। इन्हें ट्रांसफार्मर और कंप्यूटर केबल में उपयोग किया जाता है क्योंकि ये उन अनुप्रयोगों के लिए एक आर्थिक समाधान हैं जो 250°C से अधिक नहीं होते।

3. सैमेरियम कोबाल्ट (SmCo) मैग्नेट

अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान: 310-400°C

क्यूरि तापमान: ~700°C

सैमेरियम कोबाल्ट (SmCo) चुंबक बहुत टिकाऊ होते हैं, जिनमें उच्च चुंबकीय शक्ति और उत्कृष्ट तापमान प्रतिरोध होता है। ये चुंबक उच्च तापमान वाले वातावरण के लिए बहुत अच्छे हैं, विशेष रूप से एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग में। ये नियोडिमियम चुंबकों की तुलना में जंग और ऑक्सीकरण के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं और इनकी डिमैग्नेटाइजेशन प्रतिरोध भी उत्कृष्ट है। इसलिए आप इन्हें उच्च और निम्न तापमान दोनों के अनुप्रयोगों में देखते हैं। 

4. NdFeB चुंबक (नियोडिमियम-आयरन-बोरॉन)

अधिकतम संचालन तापमान: ग्रेड के आधार पर 80-200°C

क्यूरि तापमान: 310-340°C

नियोडिमियम चुंबक सबसे मजबूत वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध चुंबक हैं, जिनमें चुंबकीय शक्ति अधिक होती है। हालांकि, उनका उच्च तापमान प्रतिरोध SmCo और AlNiCo चुंबकों की तुलना में कम है। नियोडिमियम चुंबकों के विभिन्न ग्रेड होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करते हैं कि वे कितनी गर्मी सह सकते हैं:

एम (80-100°C)

एच (100-120°C)

एसएच (120-150°C)

यूएच (150-180°C)

ईएच (180-200°C)

उच्च तापमान वाले वातावरण में, नियोडिमियम चुंबक अपने चुंबकत्व को हर 1°C तापमान वृद्धि पर 0.11% तक खो देते हैं। यह नुकसान आमतौर पर पुनः प्राप्त किया जा सकता है जब तक आप अधिकतम तापमान से अधिक न हो जाएं।

AlNiCo चुंबक, फेराइट चुंबक, SmCo चुंबक, NdFeB चुंबक के लिए अधिकतम कार्य तापमान

उच्च तापमान पर चुंबक प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक

चुंबक के प्रकार के अलावा, उच्च तापमान पर चुंबकों के प्रदर्शन के मामले में कुछ अन्य बातें भी ध्यान में रखनी चाहिए:

पर्यावरण तापमान और आर्द्रता:

उच्च तापमान और आर्द्र परिस्थितियों में exposed चुंबक जल्दी खराब हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, नियोडिमियम चुंबक जंग खा सकते हैं, इसलिए इन्हें आमतौर पर निकल या एपॉक्सी जैसी परत से ढका जाता है ताकि वे इन वातावरणों में सुरक्षित रहें।

सामग्री संरचना:

विभिन्न चुंबक अलग-अलग सामग्री से बने होते हैं और इसलिए, उनका प्रतिरोध स्तर भी अलग होता है। उदाहरण के लिए, फेराइट चुंबक सिरेमिक आधारित होते हैं, इसलिए वे गर्मी के प्रति बहुत प्रतिरोधी होते हैं लेकिन brittle भी होते हैं। दूसरी ओर, नियोडिमियम चुंबक धातु मिश्र धातु से बने होते हैं, इसलिए इन्हें टिकाऊ बनाने के लिए कोटिंग की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से आर्द्र या जंग लगे वातावरण में।

उच्च तापमान चुंबक अनुप्रयोग

ऐसे कई उद्योग हैं जहाँ आपको चुंबक की आवश्यकता होती है जो उच्च तापमान को संभाल सके क्योंकि प्रदर्शन को स्थिर रखना जरूरी होता है जब चीजें गर्म हो जाती हैं:

एयरोस्पेस: टर्बाइन इंजन और अन्य भाग उच्च तापमान पर उच्च तापमान वाले चुंबक का उपयोग करते हैं जहाँ तापमान अधिक होता है।

ऑटोमोटिव: इलेक्ट्रिक मोटर, सेंसर, और अन्य कार भाग उच्च तापमान वाले चुंबक का उपयोग करते हैं क्योंकि इंजन और अन्य भाग गर्म हो जाते हैं।

निर्माण और अभियांत्रिकी: उच्च तापमान वाले चुंबक का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे वेल्डिंग या उच्च तापमान मशीनिंग में किया जाता है। वे अपनी चुंबकत्व बनाए रखते हैं भले ही तापमान में उतार-चढ़ाव हो।

चिकित्सा उपकरण: कुछ चिकित्सा उपकरण और उपकरणों को ऐसे चुंबक की आवश्यकता होती है जो नसबंदी तापमान पर काम कर सके, जो कि उच्च होते हैं।

उच्च तापमान वाले चुंबकों का चयन कैसे करें

आपके आवेदन के लिए सही उच्च तापमान वाला चुंबक आपके विशिष्ट संचालन स्थितियों पर निर्भर करता है। आपको अधिकतम तापमान, उस तापमान के संपर्क में कितनी देर रहेगा, और पर्यावरणीय कारकों जैसे आर्द्रता को जानना चाहिए। AlNiCo, फेराइट, SmCo, और NdFeB चुंबक सभी अलग-अलग गर्मी प्रतिरोध स्तर रखते हैं। प्रत्येक का उपयोग विभिन्न वाणिज्यिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। किसी चुंबक का चयन करने से पहले, आपको अधिकतम संचालन तापमान और चुंबक का कुरी तापमान जानना चाहिए।

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