Таърихи магнитҳои доимии замини нодир барои моторҳо

Унсурҳои нодири замин (магнитҳои доимии замини нодир) 17 унсури металлӣ дар мобайни ҷадвали даврӣ (рақамҳои атомии 21, 39 ва 57-71) мебошанд, ки хосиятҳои ғайриоддии флуоресцентӣ, ноқилӣ ва магнитӣ доранд, ки онҳоро бо металлҳои маъмултар ба монанди оҳан номувофиқ мегардонанд, вақте хеле муфид аст ба миқдори кам омехта ё омехта карда мешавад. Аз чихати геологй элементхои нодири замин махсусан кам нестанд. Конҳои ин металлҳо дар бисёр қисматҳои ҷаҳон мавҷуданд ва баъзе элементҳо тақрибан ба миқдори мис ё қалъа мавҷуданд. Аммо, унсурҳои нодири замин ҳеҷ гоҳ дар консентратсияи хеле баланд пайдо нашудаанд ва аксар вақт бо ҳамдигар ё бо унсурҳои радиоактивӣ ба монанди уран омехта мешаванд. Хусусиятҳои химиявии элементҳои нодири замин ҷудо кардани масолеҳи атрофро душвор мегардонанд ва ин хосиятҳо инчунин тоза кардани онҳоро душвор мегардонанд. Усулҳои ҳозираи истеҳсолот миқдори зиёди маъданро талаб мекунанд ва барои истихроҷи танҳо миқдори ками металлҳои нодири замин, бо партовҳои усулҳои коркард, аз ҷумла оби радиоактивӣ, фториди заҳролуд ва кислотаҳо, миқдори зиёди партовҳои хатарнок тавлид мешаванд.

Аввалин магнитҳои доимии кашфшуда маъданҳое буданд, ки майдони магнитии устуворро таъмин мекарданд. То аввали асри 19 магнитҳо ноустувор, ноустувор буданд ва аз пӯлоди карбон сохта мешуданд. Соли 1917 Ҷопон пӯлоди магнитии кобальтро кашф кард, ки он такмил дод. Фаъолияти магнитҳои доимӣ пас аз кашфи онҳо беҳтар шуд. Барои Alnicos (Al/Ni/Co) дар солҳои 1930, ин эволютсия дар миқдори максималии афзоиши маҳсулоти энергетикӣ (BH) max зоҳир шуд, ки омили сифати магнитҳои доимиро хеле беҳтар кард ва барои ҳаҷми муайяни магнитҳо, зичии максималии энергияро ба қудрат табдил додан мумкин аст, ки онро дар мошинҳои магнитӣ истифода бурдан мумкин аст.

Аввалин магнити феррит тасодуфан соли 1950 дар лабораторияи физикаи Филипс Индустриал Тадқиқоти Нидерландия кашф шуда буд. Ёрдамчӣ онро хатогӣ синтез кардааст - ӯ мебоист намунаи дигарро барои омӯхтани маводи нимноқил омода мекард. Муайян карда шуд, ки он воқеан магнитӣ буд, бинобар ин он ба гурӯҳи тадқиқотии магнитӣ дода шуд. Аз сабаби иҷрои хуби он ҳамчун магнит ва арзиши пасти истеҳсолот. Ҳамин тавр, он маҳсулоти аз ҷониби Philips таҳияшуда буд, ки оғози афзоиши босуръати истифодаи магнитҳои доимиро нишон дод.

Дар солхои 60-ум аввалин магнитхои нодири замин(магнитҳои доимии замини нодир)аз хӯлаҳои элементи лантанид, иттрий сохта шудаанд. Онҳо қавитарин магнитҳои доимӣ бо магнитизатсияи баланд ва муқовимати хуб ба демагнетизатсия мебошанд. Гарчанде ки онҳо дар ҳарорати баланд гарон, ноустувор ва бесамаранд, онҳо дар бозор бартарӣ доранд, зеро татбиқи онҳо аҳамияти бештар пайдо мекунад. Моликияти компютерҳои фардӣ дар солҳои 1980-ум васеъ паҳн шуд, ки ин маънои талаботро ба магнитҳои доимӣ барои дискҳои сахт дошт.

Хӯлаҳо ба мисли самари-кобальт дар миёнаҳои солҳои 1960-ум бо насли аввали металлҳои гузаранда ва заминҳои нодир таҳия шуда буданд ва дар охири солҳои 1970-ум нархи кобальт ба далели таъминоти ноустувор дар Конго хеле боло рафт. Дар он вақт, баландтарин магнитҳои доимии самари-кобалт (BH) max баландтарин буд ва ҷомеаи тадқиқотӣ маҷбур шуд, ки ин магнитҳоро иваз кунад. Пас аз чанд сол, дар соли 1984, таҳияи магнитҳои доимӣ дар асоси Nd-Fe-B бори аввал аз ҷониби Сагава ва дигарон пешниҳод карда шуд. Бо истифода аз технологияи металлургияи хока дар Sumitomo Special Metals, бо истифода аз раванди коркарди обшавии General Motors. Тавре ки дар расми зер нишон дода шудааст, (BH)max дар тӯли тақрибан як аср беҳтар шуда, аз ≈1 MGOe барои пӯлод сар карда ва дар 20 соли охир тақрибан ба 56 MGOe барои магнитҳои NdFeB расидааст.

Устуворӣ дар равандҳои саноатӣ вақтҳои охир ба авлавият табдил ёфт ва унсурҳои нодири замин, ки аз ҷониби кишварҳо бо сабаби хатари баланди таъминот ва аҳамияти иқтисодии худ ҳамчун ашёи хоми асосӣ эътироф карда шуданд, минтақаҳоро барои таҳқиқот дар магнитҳои нави доимии нодири аз замин боз карданд. Яке аз самтҳои имконпазири тадқиқот ин аст, ки ба пешинаи магнитҳои доимии таҳияшуда, магнитҳои ферритӣ ва омӯзиши минбаъдаи онҳо бо истифода аз ҳама асбобҳо ва усулҳои нав, ки дар даҳсолаҳои охир мавҷуданд. Якчанд созмонҳо ҳоло дар рӯи лоиҳаҳои нави тадқиқотӣ кор мекунанд, ки умед доранд магнитҳои нодирро бо алтернативаҳои сабзтар ва самараноктар иваз кунанд.