अलनिको

अलनिको लौह मिश्र धातुओं का एक परिवार है जो लोहे के अलावा मुख्य रूप से अल्युमीनियम  (अल), निकल (नी), और कोबाल्ट (सीओ) से बना है, इसलिए इसका संक्षिप्त नाम है अल-नी-सह. इनमें तांबा और कभी-कभी टाइटेनियम भी शामिल होता है। अलनिको मिश्र धातुएँ लौहचुम्बकीय होती हैं, और इनका उपयोग स्थायी चुम्बक बनाने के लिए किया जाता है। 1970 के दशक में दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बकों के विकास से पहले, वे सबसे मजबूत प्रकार के स्थायी चुम्बक थे। इस परिवार में मिश्र धातुओं के अन्य व्यापारिक नाम हैं: अलनी, अल्कोमैक्स, हाइकोमैक्स, कोलुमैक्स और टिकोनल। अलनिको मिश्रधातु की संरचना आम तौर पर 8-12% अल, 15-26% नी, 5-24% सह, 6% Cu तक, 1% Ti तक, और शेष Fe है। अलनिको का विकास 1931 में शुरू हुआ, जब जापान में टी. मिशिमा ने पाया कि लोहा, निकल और एल्युमीनियम के एक मिश्र धातु में ज़बरदस्ती होती है। 400 Oe, उस समय के सर्वोत्तम चुंबक स्टील्स से दोगुना।

गुण
अलनीको मिश्रधातुओं को मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए चुम्बकित किया जा सकता है और उनमें उच्च सहसंयोजकता (विचुम्बकत्व का प्रतिरोध) होती है, जिससे मजबूत स्थायी चुम्बक बनते हैं। आमतौर पर उपलब्ध चुम्बकों में से केवल दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बक जैसे नियोडिमियम चुम्बक और समैरियम-कोबाल्ट चुंबक|समैरियम-कोबाल्ट ही अधिक मजबूत होते हैं। अलनिको मैग्नेट अपने ध्रुवों पर 1500 गॉस (यूनिट) (0.15 टेस्ला (इकाई) ) या पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का लगभग 3000 गुना अधिक चुंबकीय क्षेत्र शक्ति उत्पन्न करते हैं। अल्निको के कुछ ब्रांड  समदैशिक  हैं और इन्हें किसी भी दिशा में कुशलतापूर्वक चुम्बकित किया जा सकता है। अन्य प्रकार, जैसे कि अलनीको 5 और अलनीको 8, चुंबकीय अनिसोट्रॉपी हैं, जिनमें से प्रत्येक में चुम्बकत्व, या अभिविन्यास की एक पसंदीदा दिशा होती है। अनिसोट्रोपिक मिश्र धातुओं में आमतौर पर आइसोट्रोपिक प्रकारों की तुलना में पसंदीदा अभिविन्यास में अधिक चुंबकीय क्षमता होती है। अल्निको का अवशेष (बीr) 12,000 गॉस (यूनिट) (1.2 टेस्ला (यूनिट)) से अधिक हो सकता है, इसकी जबरदस्ती (एच)c) 1000 ओर्स्टेड (80 kA/m) तक हो सकता है, इसका अधिकतम ऊर्जा उत्पाद ((BH)max) 5.5 MG·Oe (44 T·A/m) तक हो सकता है। इसका मतलब यह है कि अलनीको बंद चुंबकीय सर्किट में एक मजबूत चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न कर सकता है, लेकिन विचुंबकीकरण के खिलाफ अपेक्षाकृत छोटा प्रतिरोध है। किसी भी स्थायी चुंबक के ध्रुवों पर क्षेत्र की ताकत बहुत हद तक आकार पर निर्भर करती है और आमतौर पर सामग्री की अवशेष ताकत से काफी कम होती है।

अलनिको मिश्रधातुओं में किसी भी चुंबकीय सामग्री की तुलना में उच्चतम क्यूरी तापमान होता है 800 C, हालांकि अधिकतम कामकाजी तापमान आम तौर पर आसपास तक ही सीमित होता है 538 C. वे एकमात्र ऐसे चुंबक हैं जिनमें तापदीप्त|लाल-गर्म होने पर भी उपयोगी चुंबकत्व होता है। यह गुण, साथ ही इसकी भंगुरता और उच्च गलनांक, एल्यूमीनियम और अन्य घटकों के बीच अंतरधात्विक बंधन के कारण ऑर्डर की ओर मजबूत प्रवृत्ति का परिणाम है। यदि इन्हें ठीक से संभाला जाए तो ये सबसे स्थिर चुम्बकों में से एक हैं। सिरेमिक मैग्नेट के विपरीत, अलनिको मैग्नेट विद्युत प्रवाहकीय होते हैं।

2018 तक, अलनिको मैग्नेट की कीमत लगभग 44 USD/kg (US$20/lb) या US$4.30/BH है।max.

वर्गीकरण
Alnico मैग्नेट को पारंपरिक रूप से चुंबकीय सामग्री उत्पादक संघ (MMPA) द्वारा निर्दिष्ट संख्याओं का उपयोग करके वर्गीकृत किया जाता है, उदाहरण के लिए, alnico 3 या alnico 5। ये वर्गीकरण रासायनिक संरचना और चुंबकीय गुणों को दर्शाते हैं। (वर्गीकरण संख्याओं का चुंबक के गुणों से कोई सीधा संबंध नहीं है; उदाहरण के लिए, एक उच्च संख्या आवश्यक रूप से एक मजबूत चुंबक का संकेत नहीं देती है।) ये वर्गीकरण संख्याएँ, जबकि अभी भी उपयोग में हैं, एमएमपीए द्वारा एक नई प्रणाली के पक्ष में अस्वीकृत कर दी गई हैं, जो मेगागॉस-ऑर्स्टेड्स और कोर्किविटी में अधिकतम ऊर्जा उत्पाद के आधार पर एलनिको मैग्नेट को किलोओर्स्टेड्स के साथ-साथ एक आईईसी वर्गीकरण प्रणाली के रूप में नामित करती है।

विनिर्माण प्रक्रिया
अलनिको मैग्नेट का निर्माण कास्टिंग (धातुकर्म) या सिंटरिंग प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है। कास्ट अलनीको का उत्पादन राल बंधित रेत सांचों का उपयोग करके पारंपरिक तरीकों से किया जाता है। सिंटर्ड अल्निको मैग्नेट पाउडर धातु निर्माण विधियों का उपयोग करके बनाए जाते हैं। सिंटरिंग अलनिको जटिल ज्यामिति के लिए उपयुक्त है। उत्पादित अधिकांश अलनीको अनिसोट्रोपिक है, जिसका अर्थ है कि अनाज की चुंबकीय दिशा एक दिशा में उन्मुख होती है। अनिसोट्रोपिक अल्निको मैग्नेट एक महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर गर्म करने और चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में ठंडा करने से उन्मुख होते हैं। आइसोट्रोपिक और अनिसोट्रोपिक अल्निको दोनों को इष्टतम चुंबकीय गुणों को विकसित करने के लिए उचित गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है - इसके बिना अल्निको की जबरदस्ती लगभग 10 Oe है, जो तकनीकी लोहे के बराबर है, जो एक नरम चुंबकीय सामग्री है। ताप उपचार के बाद अलनीको एक मिश्रित सामग्री बन जाता है, जिसे वर्षा सख्त करने वाली सामग्री कहा जाता है - इसमें लोहा और कोबाल्ट युक्त होता है precipitates in rich-NiAl matrix. अल्निको की अनिसोट्रॉपी अवक्षेपित कण न्यूक्लिएशन के दौरान बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को लागू करके वांछित चुंबकीय अक्ष के साथ उन्मुख होती है, जो ठंडा होने पर होती है 900 C को 800 C, क्यूरी बिंदु  के पास। बाहरी क्षेत्र के बिना सहज चुंबकत्व के कारण विभिन्न अभिविन्यासों की स्थानीय अनिसोट्रॉपियाँ होती हैं। अवक्षेप संरचना चुम्बकत्व परिवर्तनों के विरुद्ध एक बाधा है, क्योंकि यह कुछ चुम्बकत्व अवस्थाओं को प्राथमिकता देती है, जिन्हें सामग्री को किसी भी मध्यवर्ती अवस्था में लाने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र केवल मैट्रिक्स चरण के चुंबकत्व को बदलता है और प्रतिवर्ती होता है।

उपयोग
अलनिको मैग्नेट का व्यापक रूप से औद्योगिक और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां मजबूत स्थायी मैग्नेट की आवश्यकता होती है। उदाहरण हैं विद्युत मोटर, इलेक्ट्रिक गिटार पिकअप, माइक्रोफोन, सेंसर, लाउडस्पीकर, मैग्नेट्रोन ट्यूब और गाय मैग्नेट। कई अनुप्रयोगों में उन्हें दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, जिनके मजबूत क्षेत्र (बीr) और बड़े ऊर्जा उत्पाद (बी·एचmax) किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए छोटे आकार के चुम्बकों का उपयोग करने की अनुमति दें।

अल्निको मैग्नेट के उच्च तापमान प्रतिरोध के कारण कई उपयोग होते हैं जिन्हें कम प्रतिरोधी मैग्नेट द्वारा नहीं भरा जा सकता है, जैसे कि मॅग्नेटिक स्टीरर  में।

अग्रिम पठन

 * MMPA 0100-00, Standard Specifications for Permanent Magnet Materials