ferrit yapısı

Ferritin yapısından bahsederken, birçok kişi hemen bir ders kitabından ideal kristalleri hayal eder. Pratikte her şey farklıdır. Müşteriler genellikle "en yüksek zorlayıcı kuvveti" isterler ve kendi özel birimleri için (mesela bir işleme tesisindeki bir ayırıcı için) titreşim ve sıcaklık değişimleri sırasında manyetik özelliklerin stabilitesinin çok daha kritik olduğunun farkına varmazlar. Bütün mesele burada yatmaktadır: Bir ürünün makroskobik parametreleri, tanecik, etki alanı ve sınırlar düzeyinde olup bitenler tarafından belirlenir. Ve bu bağlantı her zaman yalnızca kimyasal bileşimle tahmin edilemez.

Tozdan ürüne: kontrolün kaybolduğu yer

Her şey öncüllerle başlar. Demir oksitler, stronsiyum, bazen katkı maddeleri - her şeyin tarife göre olduğu anlaşılıyor. Ancak bir oksit partisi, birincil parçacıkların boyutundan dolayı farklı aktiviteye sahip olabilir ve bu ilk çağrıdır. Karıştırma ve ön sinterleme aşamasında, gelecek aşamanın çekirdekleri oluşturulur. Sıcaklık profilini korumazsanız, homojen bir heksaferrit yapısı yerine bir faz karışımı elde edersiniz ve mıknatıs "sabunlaşır".

On yıl önce eski üretim tesislerinden birinde kalsinasyon döngüsünü hızlandırmaya ve sıcaklığı yükseltmeye çalıştıklarını hatırlıyorum. Kütle verimi mükemmeldi, ancak tambur ayırıcılar için hazır mıknatıslar üzerindeki manyetik indüksiyonu ölçmeye başladıklarında saçılma felaketti. Aşırı ısınmanın, içinde yüksek yoğunlukta dislokasyon bulunan büyük fakat kusurlu tanelerin oluşmasına neden olduğu ortaya çıktı. Dışarıdan malzeme güzeldi, koyu griydi, ancak özellikleri kusurluydu.

Burada LONGI Corporation gibi ciddi üreticilerin bu aşamayı uzun zaman önce otomatikleştirdiğini belirtmekte fayda var. Web sitelerindeljmagnet.rutam döngü kontrolüne verdikleri önemi görebilirsiniz. Ve bu bir pazarlama değildir: Yılda binlerce parça ürettikleri madencilik ekipmanları için, manyetik çekirdeğin stabilitesi bir itibar meselesidir ve müşteri için aksama süresinin olmamasıdır.

Mikroyapı: mikroskop altında ve çalışırken

Ferritin ideal yapısı, küçük, izometrik taneciklere ve açıkça tanımlanmış sınırlara sahip, yoğun, gözeneksiz bir gövdedir. Ama hayatta her zaman bir uzlaşma vardır. İnce tanecik yüksek zorlayıcılık sağlar ancak artık indüksiyonu azaltabilir. Büyük taneler ise tam tersidir. Teknologun görevi belirli bir görev için denge noktasını bulmaktır.

Büyük bir çekim kuvvetinin gerekli olduğu güçlü askılı ayırıcılar için, genellikle tane boyutunu arttırırlar ve manyetiklik giderme direncinden biraz ödün verirler. Ancak alternatif alanlarda çalışan motorlar veya sensörler için önemli olan ince taneli, "sert" taneciktir. yapı. Ferrit plastik ile enjeksiyonlu kalıplama tamamen farklı bir hikaye olduğunda, ferrit parçacıklarının sadece manyetik olması değil, aynı zamanda polimere yapışmak için doğru yüzeye sahip olması da önemlidir.

En sinsi sorunlardan biri gözeneklerdir. Sadece yoğunluğu azaltmazlar. Mekanik stresi yoğunlaştırırlar ve termal şok veya titreşim yükü sırasında yıkımın başlangıç ​​noktaları haline gelirler. Zorlu koşullar altında çalıştığı bilinen madencilik ekipmanlarında bu kusur kabul edilemez. Yanlış sinterleme modu nedeniyle gözeneklerin tane sınırları boyunca zincirler halinde dizildiği örnekleri gördüm - böyle bir mıknatıs, birkaç darbe testi döngüsünden sonra ellerde ufalandı.

Alaşımlamanın etkisi: sadece pasaport için değil

Kobalt, lantan ve bizmutun eklenmesi özelliklerin düzeltilmesi için standart yöntemlerdir. Ancak mağazada buna farklı bakıyorlar. Kobalt pahalıdır ve yüksek sıcaklıklarda uçucudur. Uygulaması fırındaki atmosferin hassas kontrolünü gerektirir, aksi takdirde sıcaklık stabilitesini arttırmak yerine ürünün kesiti boyunca heterojenlik elde edersiniz. Yaklaşık on beş yıl önce karmaşık alaşımlı bileşikler için bir moda vardı, ancak daha sonra pek çok kişi, Çin'deki meslektaşlarımız da dahil olmak üzere,LONGI Şirketi, daha klasik tariflere geri döndü, ancak kaynak malzemelerin saflığı ve tanelerin geometrisi üzerinde telkari kontrol sağlandı.

Onların durumunda, üretim ölçeğine bakılırsa (yılda 4.000 birimden fazla ekipman), bu ekonomik olarak haklıdır. Manyetik ayırıcı sistemleri için malzemenin güvenilirliği ve öngörülebilirliği muhtemelen bir parametrenin kayıt değerlerinden daha önemlidir. Alaşımlama genellikle sınırlarda manyetik olmayan yan fazların ortaya çıkmasına neden olur; bu, ekipmanın dinamik çalışma modunda yerel aşırı ısınmaya ve çatlamaya neden olabilir.

Pratik gözlemler ve tipik hatalar

Küçük ölçekli üretimde yaygın olarak yapılan bir hata taşlamadan tasarruf etmektir. Görünüşe göre ne kadar uzun süre öğütürsek tahıl o kadar ince ve iyi olur. Ancak aşırı öğütme, tozun sertleşmesine, öğütme ortamından yabancı maddelerin girmesine ve paradoksal olarak aşırı yüzey enerjisinden dolayı sinterleme sırasında tane büyümesine yol açar. En uygun zaman her zaman birçok denemenin sonucudur.

Bir diğer nokta ise sinterleme sonrası soğumadır. Hızlı soğutma (söndürme) yüksek sıcaklıktaki yapıyı sabitler, ancak iç gerilimler yaratabilir. Özellikle belirli sıcaklık aralıklarında yavaş soğutma, bazen faydalı olan ikincil yeniden kristalleşmeye izin verir. Ancak burada tam olarak hangi özellikleri çıkarmak istediğimizi bilmemiz gerekiyor. Standart mıknatıslar için ayırıcılar genellikle kontrollü fırın soğutmasını kullanır; stabil ve sürprizsiz.

Farklı fabrikalarla çalışırken, kendi metalografik laboratuvarlarına sahip oldukları ve ince kesitleri düzenli olarak mikroskop altında inceleyebildikleri yerlerde, uygun ürün yüzdesinin sürekli olarak daha yüksek olduğunu fark ettim. Bitmiş mıknatısı bir Teslametre ile ölçmek yeterli değildir. İçinde ne olduğunu görmen lazım. Ferritin yapısı onun DNA'sıdır ve onu okuyabilmeniz gerekir.

Geleceğe bir bakış: geçerliliğini koruyan şeyler

Nadir toprak mıknatıslarındaki patlamaya rağmen ferritler kalıcı olacak. Nişleri büyük hacimler, katı koşullar ve maliyet gereksinimleridir. İyileştirme, yeni bileşimler alanında değil, mevcut süreçlerin hassas kontrolü alanında gerçekleşmektedir. Fırınların dijitalleştirilmesi, hassas dozajlama, atmosfer kontrolü - artışı sağlayan şey budur.

Bahsedilen gibi büyük oyuncularLONGI Şirketi(Shenyang Longji Scientific Electromagnetic Co.,Ltd.), 1993 yılından bu yana geçmişi ve 1.200 kişilik kadrosuyla tam da buna yatırım yapıyor. Çünkü temel ürünleri olan madencilik ekipmanı için önemli olan mıknatısın mutlak gücü değil, toz, titreşim ve minimum bozulmayla onlarca yıl çalışabilme yeteneğidir. Ve bu tam da o mikro yapının oluşma aşamasında atılıyor.

Ferritin yapısı hakkında düşündükçe, bunun bilimsel bir sorundan ziyade bir mühendislik sorunu olduğu sonucuna varıyorum. Yeni formüller keşfetmek değil, bilinen süreçleri milikelvin ve miligrama kadar bilemek gerekiyor. Böylece malzemedeki her bir tanecik önceden belirlenmiş yerini alır. Mıknatısın cevheri yıllarca kağıt hamurundan mı çekeceğini yoksa altı ay içinde arızalanıp tüm zenginleştirme kompleksinin başarısız mı olacağını nihai olarak belirleyen pasaport verileri değil, budur.