फेराइट कार्बन

जब उनीहरु कुरा गर्छन्फेराइट कार्बन, धेरै मानिसहरू तुरुन्तै क्लासिक स्ट्रन्टियम वा बेरियम फेराइटको बारेमा सोच्छन्, तर कार्बन फरक कथा हो। प्रायः उत्पादनमा कुराकानीहरूमा तपाईले सुन्नुहुन्छ कि कार्बन स्टील्सको लागि हो, तर फेराइटहरूमा यो अशुद्धता हो जुन हटाइन्छ। तर व्यवहारमा सबै कुरा थप जटिल छ। म आफैंले लामो समयसम्म यस्तो सोचेको थिएँ जबसम्म मैले एक आपूर्तिकर्ताबाट सामग्रीको ब्याच भेट्टाएँ, जहाँ कार्बन युक्त चरणहरूले थर्मल स्थिरतामा अप्रत्याशित प्रभाव पारे - तिनीहरूले सुधार गरेनन्, तर निश्चित दायरामा यसलाई बिग्रियो। यसले मलाई गहिरो खन्न बाध्य बनायो।

वास्तवमा चार्जमा कार्बनलाई के हुन्छ

फेराइटको उत्पादनको लागि शास्त्रीय प्रविधिमा, विशेष गरी कडा, कार्बन प्रायः कच्चा माल - फलामको अक्साइड, कार्बोनेटहरू मार्फत चार्जमा प्रवेश गर्दछ। तिनीहरूले पूर्व-क्यालसिनेशन चरणमा यसलाई जलाउने प्रयास गर्छन्। तर यसलाई पूर्ण रूपमा जलाउनु आदर्श हो। वास्तविकतामा, विशेष गरी ठूला फर्नेस भोल्युमहरूमा, त्यहाँ सधैं स्थानीय क्षेत्रहरू छन् जहाँ कार्बन ग्रेफाइटको रूपमा भण्डार गरिएको छ वा सिन्टरिङ प्रक्रियाको क्रममा फलामको कार्बाइडहरू पनि बनाउँछ। यो सधैं एक विपत्ति छैन। कम-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगहरूको लागि फेराइट्सका केही ब्रान्डहरूमा, परम्परागत रूपमा ०.२% सम्मको सानो अवशिष्ट कार्बन सामग्रीले हिस्टेरेसिस लूपलाई अलिकति सहज बनाउन सक्छ, यसलाई अलि बढी आयताकार बनाउँछ - तर यो एकदमै राम्रो रेखा हो, पार गरिएको - र जबरजस्ती बल अनियन्त्रित रूपमा माथि जान्छ।

मसँग सम्बन्धित पुरानो उत्पादन सुविधाहरू मध्ये एक सम्झना छफेराइट कार्बनप्रणालीहरू, पल्स ट्रान्सफर्मरहरूको लागि रिंगहरूको ब्याचमा समस्या थियो। चुम्बकीय पारगम्यता ब्याच देखि ब्याच भिन्न हुन्छ। उनीहरूले यसलाई हेर्न थाले - यो मुख्य संरचना होइन जुन दोष थियो, तर फलामको अक्साइड तयार गर्ने विधि। घटाइएको फलामको पाउडर प्रयोग गरिएको थियो, जुन त्यसपछि अक्सिडाइज गरिएको थियो। र ओक्सीकरण मोडमा निर्भर गर्दै, मूल कार्बोनिल प्रक्रियाबाट कार्बन चेनहरू संरचनामा रह्यो। उनीहरूले डोमेन पर्खालहरू फिक्स गर्न थप केन्द्रहरू सिर्जना गरेका थिए। समाधान आदर्श जलाउनमा होइन, तर चार्जमा क्याल्साइटको नियन्त्रित परिचयमा फेला पर्‍यो, जसले प्रक्रियामा यस कार्बनलाई सिन्टरिंग चरणमा स्थिर चरणमा बाँध्छ। तर यसले नियन्त्रणको लागि एक चरण थप्यो।

अर्को कुरा यो हो कि कार्बन माइग्रेट गर्न सक्छ। यदि sintered ferrite त्यसपछि मेकानिकल प्रशोधनको अधीनमा छ - काट्ने, पीसने - किनारमा स्थानीय ओभरहेटिंगले वरपरको वायुमण्डल (तेल, CO2) बाट सतह तहमा कार्बनको फैलावट हुन सक्छ। यसले पातलो, भंगुर तह बनाउँछ, जसले थर्मल साइकल चलाउँदा माइक्रोक्र्याकहरू विकास गर्छ। यो ठूलो तापमान भिन्नता संग शक्ति आपूर्ति मा संचालित उत्पादनहरु मा अवलोकन गरिएको थियो। मैले ग्राइंडिङको समयमा कूलेन्ट परिवर्तन गर्नुपर्‍यो र मेसिनिङ पछि कम-तापमान एनिलिङ परिचय गराउनुपर्छ।

व्यावहारिक केसहरू र असफल प्रयोगहरू

हामीले करिब दस वर्ष पहिले एउटा प्रयोग गरेका थियौं - जटिल आकारहरूको लागि सुधारिएको मेसिनबिलिटीको साथ फेराइट सिर्जना गर्ने प्रयास। मोल्डिङ गर्नु अघि प्रेस पाउडरमा कालिको रूपमा राम्रो कार्बनलाई जानाजानी परिचय गराउने विचार थियो। तिनीहरूले यस्तो सोचेका थिए: सिंटरिङको समयमा, कार्बन जलेर जान्छ, माइक्रोपोरहरू छोड्छ जसले नाजुकता कम गर्नेछ र हीरा उपकरणको साथ पछि परिष्करण गर्न सजिलो बनाउँछ। सिद्धान्तले आंशिक रूपमा काम गर्‍यो - कार्यशीलता वास्तवमा सुधार भयो। तर चुम्बकीय गुणहरू, विशेष गरी संतृप्ति प्रेरण र एडी वर्तमान घाटा, उल्लेखनीय रूपमा घट्यो। छिद्रहरूले चुम्बकीय सर्किटमा ब्रेक जस्तै काम गरे। गैर-जिम्मेवार उत्पादनहरूको लागि यसले काम गर्न सक्छ, तर शक्ति तत्वहरूको लागि यो पूर्ण विफलता हुनेछ। मैले इन्कार गर्नु पर्यो ।

र यहाँ उल्टो उदाहरण हो, जहाँ कार्बनले सकारात्मक भूमिका खेलेको छ, तर फरक भूमिकामा। हामी सेन्सर लागि ferrites बारेमा कुरा गर्दै छन्। त्यहाँ तपाईंलाई क्युरी पोइन्टको स्थिरता चाहिन्छ। हामीले माध्यमिक कच्चा पदार्थ (अपशिष्ट रिसाइक्लिंग) को प्रयोग गर्दा, सामाग्री अनिवार्य रूपमा जैविक बन्धन को निशान समावेश गर्दछ भन्ने तथ्य संग सामना गर्यो, त्यो हो, उही कार्बन। सिंटरिङ चक्रलाई अप्टिमाइज गरेपछि - मध्यवर्ती तापक्रममा लामो एक्सपोजर - यी अवशेषहरू मात्र जलेनन्, तर फेरिक फलामको भागलाई डाइभ्यालेन्ट आइरनमा पुनर्स्थापित गर्न सफल भए, जुन नगण्य छ, तर क्युरी पोइन्टलाई उच्च तापक्रम क्षेत्रमा सारियो र संक्रमणलाई थप आकस्मिक बनायो। यो तापमान सेन्सरहरूको लागि उपयोगी थियो। तर उत्पादन अवस्थाहरूमा स्थिर रूपमा यो प्रभाव दोहोर्याउनु अर्को चुनौती हो। धेरै कारकहरूमा निर्भर गर्दछ: ग्रेन्युलोमेट्री, भट्टीमा वातावरण, ताप दर।

यहाँ यो एक लामो समय को लागी एक औद्योगिक स्तर मा चुम्बकीय सामाग्री संग काम गर्ने प्रमुख खेलाडीहरु को अनुभव को उल्लेख को लायक छ। उदाहरण को लागी,LONGI निगम(आधिकारिक वेबसाइट -https://www.ljmagnet.ru), जसले सन् १९९३ देखि निस्सन्देह, चुम्बकीय विभाजक सहित खनन उपकरणहरू विकास र उत्पादन गर्दै आएको छ। तिनीहरूका इन्जिनियरहरूले फेराइट्सको चुम्बकीय गुणहरूमा कार्बनको प्रभावको समस्याको सामना गर्नुपरेको हुनुपर्छ र विभाजन गर्ने तत्वहरूको स्थिरताको सन्दर्भमा। Fushun मा तिनीहरूको उत्पादनको सन्दर्भमा, 140,000 m2 को क्षेत्रफल र प्रति वर्ष लगभग 4,000 इकाइ उपकरणहरूको उत्पादन, चुम्बकीय प्रणालीहरूको पुनरुत्पादन र स्थायित्वको समस्याहरू तीव्र छन्। मलाई लाग्छ कि सामग्रीको लागि तिनीहरूको व्यावहारिक दृष्टिकोण, जब औद्योगिक एकाइको विश्वसनीयता दाँतमा हुन्छ, प्रयोगशाला अनुसन्धानबाट धेरै फरक छ। तिनीहरूले सम्भवतः कार्बनबाट चार्जको अधिकतम शुद्धिकरण र वर्षौंसम्म विभाजकहरूको चुम्बकीय क्षेत्रको स्थिरता सुनिश्चित गर्न प्रमाणित, रूढिवादी सिंटरिङ प्रविधिहरूको प्रयोगको बाटो पछ्याउँछन्। यो एक फरक स्केल र सामग्री संग काम गर्ने फरक दर्शन हो।

प्रक्रिया र गुणस्तर नियन्त्रणमा प्रभाव

पसलको भुइँमा कस्तो देखिन्छ? नियन्त्रण को मुख्य बिन्दु, निस्सन्देह, calcination छ। तर यहाँ पनि, सबै कुरा सरल छैन। यदि तपाईंले यसलाई तापमान वा अक्साइडहरू क्यालसिन गर्दा समय होल्डिङको साथ बढाउनुभयो भने, तपाईंले धेरै मोटे-दाना भएको संरचना प्राप्त गर्न सक्नुहुन्छ, जुन पछि सच्याउन सकिँदैन। कार्बन, यदि यो रहन्छ भने, यस्तो संरचनामा विशेष गरी कपटी व्यवहार गर्दछ - पछि सिंटरिङको समयमा, यसले स्थानीय पुन: कमी र धातु फलामको गठन हुन सक्छ। र यो पहिले नै विवाह हो, र सधैं आँखा देखिने छैन। यो हानि नाप्दा वा उच्च फ्रिक्वेन्सीमा लामो-समय सञ्चालन पछि मात्र पत्ता लगाइन्छ - उत्पादन ओभरहेट हुन्छ।

तसर्थ, अतिरिक्त नियन्त्रण पेश गरिएको थियो - न केवल कुल कार्बनको लागि रासायनिक विश्लेषण (यसले लामो समय लिन्छ), तर क्यालसिनेशन पछि प्रेस पाउडरको प्रतिरोधात्मकताको लागि द्रुत परीक्षण। एक अप्रत्यक्ष विधि, तर यो काम गर्दछ। यदि प्रतिरोध अपेक्षित भन्दा कम छ भने, त्यहाँ अवशिष्ट कार्बन वा फलामको कम-भ्यालेन्ट रूपहरूको सम्भावना छ। ब्याच अतिरिक्त annealing को लागी पठाइएको छ।

अर्को व्यावहारिक nuance मोल्ड छ। जटिल उत्पादनहरू बनाउन, जस्तै U-आकारको कोर, जैविक बाइन्डरहरू प्रयोग गरिन्छ। यो, वास्तवमा, कार्बन पनि हो। तिनीहरूको मात्रा र प्रकार (पोलिविनाइल अल्कोहल, प्याराफिन) महत्वपूर्ण छन्। धेरै थोरै हुन्छ र सिन्टरिङको लागि ढुवानी गर्दा भाग अलग हुनेछ। धेरै धेरै - जब जलाइन्छ, ठूला छिद्र र विकृति रहनेछ। हामीले यसलाई प्रयोगात्मक रूपमा चयन गर्यौं, र उत्पादनको प्रत्येक मानक आकारको लागि त्यहाँ फरक नुस्खा थियो। त्यहाँ कुनै विश्वव्यापी समाधान छैन। धेरै असफल ब्याचहरू र कलेक्टरहरूबाट गुनासोहरू पछि मात्र तपाईंले यो याद गर्नुहुन्छ।

विभिन्न प्रकारका फेराइटहरूका लागि विशिष्टताहरू

म्यांगनीज-जस्ता फेराइटहरू (Mn-Zn), जुन अत्यधिक पारगम्य कोरहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, कार्बनप्रतिको दृष्टिकोण सबैभन्दा कडा हुन्छ। त्यहाँ, ट्रेसहरूले पनि अवशिष्ट हानि बढाउन सक्छ। सबै प्रविधि यसलाई हटाउन डिजाइन गरिएको छ। अक्सिजन युक्त वातावरणमा सिंटरिङ प्रायः अन्तिम चरणमा कुनै पनि अवशिष्ट कार्बन यौगिकहरूलाई अक्सिडाइज गर्न प्रयोग गरिन्छ।

RF अनुप्रयोगहरूको लागि निकल-जस्ता (Ni-Zn) फेराइट्सको साथ कथा अलि फरक छ। त्यहाँ सुरुमा उच्च प्रतिरोधात्मकता छ, र विद्युत चालकता मा कार्बन को प्रभाव यति घातक छैन। तर यसले प्रतिक्रिया sintering को समयमा चरण गठन को गतिशास्त्र को प्रभाव पार्न सक्छ। माइक्रोवेभ अवशोषकहरूको लागि Ni-Zn फेराइट चार्जमा कार्बोनेटको सानो मात्रामा जानाजानी थप्दा अनाजको आकारलाई राम्रोसँग नियन्त्रण गर्न अनुमति दिइएको छ - कार्बनले निश्चित चरणमा क्याशनहरूको प्रसारलाई अस्थायी रूपमा रोकेको छ। तर यो, फेरि, एक विशिष्ट उत्पादनको ज्ञान हो, जसको विज्ञापन गरिएको छैन।

बेरियम र स्ट्रन्टियम फेराइट्स (हार्ड म्याग्नेट) को लागि, कार्बन मुख्यतया शत्रु हो। यसले जबरजस्ती बल कम गर्छ। तर चुम्बकीय क्षेत्रमा ड्राई प्रेस गरेर एनिसोट्रोपिक चुम्बकको उत्पादनमा एउटा रोचक बिन्दु छ। कार्बन युक्त additives (stearates) पाउडर प्रवाह क्षमता र कण अभिमुखीकरण सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ। मुख्य चरणका दानाहरू बढ्न थाल्नु अघि उनीहरूलाई पूर्ण रूपमा सड्ने र छोड्ने लक्ष्य हो। यदि तापमान व्यवस्थालाई गडबड गरिएको छ भने, स्टेरेट्सबाट कार्बन अनाज सीमाहरूमा प्रवेश गर्दछ र समाप्त चुम्बकको चुम्बकीय गुणहरू तीव्र रूपमा बिग्रन्छ। शासन विकास गर्दा थर्मोग्राभिमेट्री द्वारा निगरानी।

चर्को र गैर-स्पष्ट निष्कर्ष बाहिर विचार

त्यसैले, मा फर्किँदैफेराइट कार्बन। यो 'मिश्रण' मात्र होइन। यो एक प्राविधिक प्यारामिटर हो जुन एक अस्थिर कारक दुवै हुन सक्छ र, एक धेरै साँघुरो फ्रेमवर्क भित्र, निश्चित गुणहरूलाई प्रभाव पार्ने उपकरण। यो सबै तपाइँ के उत्पादन मा निर्भर गर्दछ, कुन उपकरण र कुन अपरेटिङ सर्तहरूको लागि। पूर्ण शुद्धता औद्योगिक स्तरमा प्राप्त गर्न सकिँदैन, र यो सधैं आवश्यक छैन। मुख्य कुरा यो कहाँ देखा पर्न सक्छ (कच्चा माल, बाइंडर, वातावरण), यो एक विशिष्ट तापमान प्रोफाइल मा कसरी व्यवहार गर्नेछ, र ब्याच देखि ब्याच यो प्रक्रिया कसरी स्थिर गर्न को लागी बुझ्न छ।

प्रायः गुणहरूको पुनरुत्पादनको साथ समस्याहरू मुख्य संरचनामा होइन, तर त्यस्ता "साना चीजहरू" मा रहन्छन् - कार्बनको सामग्री र रूप जुन अक्साइड आपूर्तिकर्तामा परिवर्तनको कारण वा फर्नेस अस्तरको टुक्रा र आँसुको कारणले गर्दा तैरिन्छ, वातावरण परिवर्तन हुन्छ। त्यसकारण, महत्वपूर्ण उत्पादनहरूको लागि प्राविधिक प्रक्रिया नक्सामा, हामी अब "Fe2O3 सामग्री" मात्र होइन, तर "क्यालसिनेशन पछि अधिकतम C सामग्री" र "थिच्नका लागि सिफारिस गरिएको प्रकारको बाइन्डर" लाई पनि छुट्टै लाइनमा लेख्छौं। यसले जोखिम कम गर्छ।

नतिजाको रूपमा, ferrites संग काम सधैं चुम्बकीय विशेषताहरु, manufacturability, लागत र स्थिरता बीच एक सम्झौता हो। कार्बन यस क्षेत्र मा एक खेलाडी हो। यसलाई नजरअन्दाज गर्न सकिँदैन, तर यो पनि राक्षसी हुनु हुँदैन। तपाईंले आफ्नो विशिष्ट प्राविधिक श्रृंखलामा यसको बानीहरू जान्न आवश्यक छ। भौतिक विज्ञानमा धेरै चीजहरू जस्तै, पाठ्यपुस्तकहरूबाट शुद्ध सिद्धान्त भन्दा धेरै अनुभव र संचित अनुभवहरू छन्। र यो अनुभव, असफल प्रयोगहरू सहित, एक सिद्धान्तकारबाट एक अभ्यासकर्तालाई फरक पार्ने कुरा हो।