ਮੋਟਰਾਂ ਲਈ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਸਥਾਈ ਮੈਗਨੇਟ ਦਾ ਇਤਿਹਾਸ

ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ (ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ) ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ 17 ਧਾਤੂ ਤੱਤ ਹਨ (ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ 21, 39, ਅਤੇ 57-71) ਜਿਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਅਸਧਾਰਨ ਫਲੋਰੋਸੈਂਟ, ਸੰਚਾਲਕ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਆਮ ਧਾਤਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਲੋਹੇ ਦੇ ਨਾਲ ਅਸੰਗਤ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ) ਬਹੁਤ ਉਪਯੋਗੀ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਜਦੋਂ ਮਿਸ਼ਰਤ ਜਾਂ ਥੋੜ੍ਹੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮਿਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਭੂ-ਵਿਗਿਆਨਕ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੁਰਲੱਭ ਨਹੀਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਭੰਡਾਰ ਸੰਸਾਰ ਦੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਕੁਝ ਤੱਤ ਤਾਂਬੇ ਜਾਂ ਟੀਨ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ ਕਦੇ ਵੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਮਿਲੇ ਹਨ ਅਤੇ ਅਕਸਰ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਜਾਂ ਯੂਰੇਨੀਅਮ ਵਰਗੇ ਰੇਡੀਓ ਐਕਟਿਵ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਮਿਲਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਦੀਆਂ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਹ ਵੀ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ੁੱਧ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਮੌਜੂਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਲਈ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਧਾਤ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਰੇਡੀਓ ਐਕਟਿਵ ਪਾਣੀ, ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਫਲੋਰੀਨ ਅਤੇ ਐਸਿਡ ਸਮੇਤ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਤਰੀਕਿਆਂ ਤੋਂ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਦੇ ਨਾਲ, ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੀਆਂ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਕੱਢਣ ਲਈ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਖਤਰਨਾਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਲੱਭੇ ਗਏ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ ਖਣਿਜ ਸਨ ਜੋ ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਚੁੰਬਕੀ ਖੇਤਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਸਨ। 19ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਤੱਕ, ਚੁੰਬਕ ਨਾਜ਼ੁਕ, ਅਸਥਿਰ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਸਟੀਲ ਦੇ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਸਨ। 1917 ਵਿੱਚ, ਜਾਪਾਨ ਨੇ ਕੋਬਾਲਟ ਮੈਗਨੇਟ ਸਟੀਲ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋਇਆ। ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸਥਾਈ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। 1930 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਅਲਨੀਕੋਸ (ਅਲ/ਨੀ/ਕੋ ਅਲੌਇਸ) ਲਈ, ਇਹ ਵਿਕਾਸ ਵਧੇ ਹੋਏ ਊਰਜਾ ਉਤਪਾਦ (BH) ਮੈਕਸ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੰਖਿਆ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਹੋਇਆ ਸੀ, ਜਿਸ ਨੇ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕਾਂ ਦੇ ਗੁਣਵੱਤਾ ਕਾਰਕ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਸੀ, ਅਤੇ ਚੁੰਬਕਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਦਿੱਤੀ ਮਾਤਰਾ ਲਈ, ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਪਾਵਰ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਨੀਦਰਲੈਂਡਜ਼ ਵਿੱਚ ਫਿਲਿਪਸ ਇੰਡਸਟਰੀਅਲ ਰਿਸਰਚ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਵਿੱਚ 1950 ਵਿੱਚ ਪਹਿਲੀ ਫੇਰਾਈਟ ਚੁੰਬਕ ਗਲਤੀ ਨਾਲ ਖੋਜੀ ਗਈ ਸੀ। ਇੱਕ ਸਹਾਇਕ ਨੇ ਇਸਨੂੰ ਗਲਤੀ ਨਾਲ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ - ਉਸਨੂੰ ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀ ਵਜੋਂ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਹੋਰ ਨਮੂਨਾ ਤਿਆਰ ਕਰਨਾ ਸੀ। ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਇਹ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਚੁੰਬਕੀ ਸੀ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਚੁੰਬਕੀ ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੂੰ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇੱਕ ਚੁੰਬਕ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਇਸਦੀ ਚੰਗੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਅਤੇ ਘੱਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਾਗਤ ਦੇ ਕਾਰਨ. ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹ ਫਿਲਿਪਸ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਉਤਪਾਦ ਸੀ ਜੋ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਾਧੇ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਸੀ।

1960 ਵਿੱਚ, ਪਹਿਲਾ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਚੁੰਬਕ(ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ)ਲੈਂਥਾਨਾਈਡ ਤੱਤ, ਯੈਟ੍ਰੀਅਮ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਤ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਤੋਂ ਬਣਾਏ ਗਏ ਸਨ। ਇਹ ਉੱਚ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਵਾਲੇ ਚੁੰਬਕੀਕਰਨ ਅਤੇ ਡੀਮੈਗਨੇਟਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਲਈ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਨਾਲ ਸਭ ਤੋਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਉਹ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਮਹਿੰਗੇ, ਨਾਜ਼ੁਕ ਅਤੇ ਅਕੁਸ਼ਲ ਹਨ, ਉਹ ਮਾਰਕੀਟ 'ਤੇ ਹਾਵੀ ਹੋਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਸੰਗਿਕ ਬਣ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਨਿੱਜੀ ਕੰਪਿਊਟਰਾਂ ਦੀ ਮਲਕੀਅਤ 1980 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਹੋ ਗਈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਹਾਰਡ ਡਰਾਈਵਾਂ ਲਈ ਸਥਾਈ ਮੈਗਨੇਟ ਦੀ ਉੱਚ ਮੰਗ।

1960 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਮੱਧ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤੂਆਂ ਅਤੇ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀਆਂ ਦੀ ਪਹਿਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਨਾਲ ਸਮਰੀਅਮ-ਕੋਬਾਲਟ ਵਰਗੇ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤੂਆਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ 1970 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਅਖੀਰ ਵਿੱਚ, ਕਾਂਗੋ ਵਿੱਚ ਅਸਥਿਰ ਸਪਲਾਈ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕੋਬਾਲਟ ਦੀ ਕੀਮਤ ਵਿੱਚ ਭਾਰੀ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ ਸੀ। ਉਸ ਸਮੇਂ, ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚੇ ਸਮਰੀਅਮ-ਕੋਬਾਲਟ ਸਥਾਈ ਮੈਗਨੇਟ (BH) ਅਧਿਕਤਮ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਚੇ ਸਨ ਅਤੇ ਖੋਜ ਭਾਈਚਾਰੇ ਨੂੰ ਇਹਨਾਂ ਚੁੰਬਕਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਣਾ ਪਿਆ ਸੀ। ਕੁਝ ਸਾਲਾਂ ਬਾਅਦ, 1984 ਵਿੱਚ, Nd-Fe-B 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਸਾਗਾਵਾ ਐਟ ਅਲ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਜਨਰਲ ਮੋਟਰਜ਼ ਤੋਂ ਪਿਘਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸੁਮੀਟੋਮੋ ਸਪੈਸ਼ਲ ਮੈਟਲਜ਼ 'ਤੇ ਪਾਊਡਰ ਧਾਤੂ ਵਿਗਿਆਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, (BH) ਅਧਿਕਤਮ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਸਦੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਰਿਆ ਹੈ, ਸਟੀਲ ਲਈ ≈1 MGOe ਤੋਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਕੇ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ 20 ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ NdFeB ਮੈਗਨੇਟ ਲਈ ਲਗਭਗ 56 MGOe ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ ਹੈ।

ਉਦਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਤਰਜੀਹ ਬਣ ਗਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਤੱਤ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਦੇਸ਼ਾਂ ਦੁਆਰਾ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਉੱਚ ਸਪਲਾਈ ਜੋਖਮ ਅਤੇ ਆਰਥਿਕ ਮਹੱਤਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੁੱਖ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਵਜੋਂ ਮਾਨਤਾ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਨੇ ਨਵੇਂ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ-ਮੁਕਤ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਲਈ ਖੇਤਰ ਖੋਲ੍ਹ ਦਿੱਤੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਖੋਜ ਦਿਸ਼ਾ ਸਭ ਤੋਂ ਪੁਰਾਣੇ ਵਿਕਸਤ ਸਥਾਈ ਚੁੰਬਕਾਂ, ਫੇਰਾਈਟ ਮੈਗਨੇਟਾਂ 'ਤੇ ਨਜ਼ਰ ਮਾਰਨਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਦਹਾਕਿਆਂ ਵਿੱਚ ਉਪਲਬਧ ਸਾਰੇ ਨਵੇਂ ਸਾਧਨਾਂ ਅਤੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਹੋਰ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਕਈ ਸੰਸਥਾਵਾਂ ਹੁਣ ਨਵੇਂ ਖੋਜ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟਾਂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਦੁਰਲੱਭ-ਧਰਤੀ ਦੇ ਚੁੰਬਕ ਨੂੰ ਹਰੇ, ਵਧੇਰੇ ਕੁਸ਼ਲ ਵਿਕਲਪਾਂ ਨਾਲ ਬਦਲਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕਰਦੇ ਹਨ।