Mchango wa kipekee wa poda ya alumina katika nyenzo za sumaku
Unapotenganisha servo motor ya kasi ya juu au kitengo cha kuendesha gari chenye nguvu kwenye gari jipya la nishati, utapata kwamba nyenzo za usahihi wa magnetic daima ziko kwenye msingi. Wakati wahandisi wanajadili nguvu ya kulazimisha na nguvu ya mabaki ya sumaku, watu wachache watagundua kuwa unga mweupe unaoonekana kuwa wa kawaida,poda ya alumina(Al₂O₃), anacheza kwa utulivu nafasi ya "shujaa nyuma ya pazia". Haina magnetism, lakini inaweza kubadilisha utendaji wa vifaa vya magnetic; sio conductive, lakini ina athari kubwa juu ya ufanisi wa ubadilishaji wa sasa. Katika tasnia ya kisasa ambayo hufuata mali ya mwisho ya sumaku, mchango wa kipekee wa poda ya alumina inaonekana wazi zaidi na zaidi.
Katika ufalme wa feri, ni "mchawi wa mpaka wa nafaka"
Kutembea kwenye warsha kubwa ya uzalishaji wa ferrite laini, hewa imejaa harufu maalum ya sintering ya joto la juu. Mzee Zhang, fundi stadi wa utayarishaji, mara nyingi alisema: “Hapo zamani, kutengeneza feri ya manganese-zinki ilikuwa kama maandazi ya kuanika. Ikiwa joto lingekuwa mbaya zaidi kidogo, kungekuwa na matundu ‘yaliyopikwa’ ndani, na hasara hiyo isingepungua.” Leo, kiasi cha ufuatiliaji wa poda ya alumina huletwa kwa usahihi katika formula, na hali ni tofauti sana.
Jukumu la msingi la poda ya alumina hapa inaweza kuitwa "uhandisi wa mpaka wa nafaka": inasambazwa sawasawa kwenye mipaka kati ya nafaka za ferrite. Fikiria kwamba nafaka nyingi ndogo zimepangwa kwa karibu, na makutano yao mara nyingi ni viungo dhaifu vya sifa za magnetic na "maeneo magumu zaidi" ya kupoteza magnetic. Usafi wa hali ya juu, poda ya alumina safi zaidi (kawaida kiwango cha submicron) hupachikwa katika maeneo haya ya mipaka ya nafaka. Ni kama "mabwawa" madogo mengi, ambayo huzuia ukuaji mwingi wa nafaka wakati wa kuoka kwa joto la juu, na kufanya saizi ya nafaka kuwa ndogo na kusambazwa sawasawa.
Katika uwanja wa vita wa sumaku ngumu, ni "kiimarishaji cha muundo"
Geuza mawazo yako kwenye ulimwengu wa sumaku za kudumu za boroni ya chuma ya neodymium (NdFeB) yenye utendaji wa juu. Nyenzo hii, inayojulikana kama "mfalme wa sumaku", ina msongamano wa ajabu wa nishati na ndiyo chanzo kikuu cha nishati ya kuendesha magari ya kisasa ya umeme, mitambo ya upepo na vifaa vya matibabu vya usahihi. Hata hivyo, kuna changamoto kubwa mbeleni: NdFeB inakabiliwa na "demagnetization" kwenye joto la juu, na awamu yake ya ndani yenye utajiri wa neodymium ni laini na haina uthabiti wa muundo.
Kwa wakati huu, kiasi cha poda ya alumina inaonekana tena, ikicheza jukumu muhimu la "kiboreshaji cha miundo". Wakati wa mchakato wa sintering wa NdFeB, poda ya alumina ya ultrafine huletwa. Haiingii kwenye kimiani ya awamu kuu kwa kiasi kikubwa, lakini inagawanywa kwa kuchagua kwenye mipaka ya nafaka, hasa maeneo ya awamu ya neodymium yenye kiasi dhaifu.
Mbele ya sumaku zenye mchanganyiko, ni "mratibu wa pande nyingi"
Ulimwengu wa nyenzo za sumaku bado unaendelea. Muundo wa sumaku wa kuunganisha (kama vile safu ya Halbach) unaochanganya kiwango cha juu cha kueneza kwa sumaku na sifa za upotevu mdogo wa nyenzo laini za sumaku (kama vile viini vya unga wa chuma) na faida za nguvu za juu za nguvu za kudumu za nyenzo za sumaku huvutia umakini. Katika aina hii ya kubuni ya ubunifu, poda ya alumina imepata hatua mpya.
Wakati ni muhimu kuchanganya poda za magnetic za mali tofauti (hata kwa poda zisizo za sumaku za kazi) na kudhibiti kwa usahihi insulation na nguvu ya mitambo ya sehemu ya mwisho, poda ya alumina inakuwa mipako bora ya kuhami au kujaza kati na insulation yake bora, inertness ya kemikali na utangamano mzuri na aina mbalimbali za vifaa.
Nuru ya siku zijazo: hila zaidi na nadhifu
Maombi yapoda ya aluminakatika uwanja wavifaa vya sumakuni mbali na kumalizika. Kwa kuongezeka kwa utafiti, wanasayansi wamejitolea kuchunguza udhibiti wa hila zaidi:
Nano-scale na doping sahihi: Tumia poda ya alumina ya kiwango cha nano yenye saizi inayolingana zaidi na mtawanyiko bora zaidi, na hata uchunguze utaratibu wake mahususi wa udhibiti wa upachikaji wa ukuta wa kikoa cha sumaku kwa kipimo cha atomiki.
Poda ya alumini, oksidi hii ya kawaida kutoka duniani, chini ya nuru ya hekima ya binadamu, hufanya uchawi unaoonekana katika ulimwengu usioonekana wa magnetic. Haitoi shamba la sumaku, lakini hutengeneza njia ya usambazaji thabiti na mzuri wa uwanja wa sumaku; haiendeshi kifaa moja kwa moja, lakini huingiza uhai wenye nguvu zaidi kwenye nyenzo za msingi za sumaku za kifaa cha kuendesha gari. Katika siku zijazo za kutafuta nishati ya kijani, gari la umeme la ufanisi na mtazamo wa akili, mchango wa kipekee na wa lazima wa poda ya alumina katika nyenzo za magnetic itaendelea kutoa msaada thabiti na wa kimya kwa maendeleo ya sayansi na teknolojia. Inatukumbusha kwamba katika symphony kuu ya uvumbuzi wa kisayansi na kiteknolojia, maelezo ya msingi zaidi mara nyingi huwa na nguvu ya kina - wakati sayansi na ustadi hukutana, vifaa vya kawaida pia vitaangaza kwa mwanga wa ajabu.