ایک چھوٹے مقناطیس کو 'گولڈ کوٹنگ' کی ضرورت کیوں ہے؟
150 ° C کے اعلی درجہ حرارت پر ہوا میں، ایک غیر محفوظ NdFeB مقناطیس کو صرف 51 دنوں میں مکمل طور پر آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے اور اس کو خراب کیا جا سکتا ہے، بالآخر اس کی جادوئی مقناطیسی قوت ختم ہو جاتی ہے۔
جدید صنعت میں 'میگنےٹس کے بادشاہ' کے طور پر، NdFeB میگنےٹس اپنی بہترین مقناطیسی خصوصیات کی وجہ سے نئی توانائی کی گاڑیوں، ہوا سے بجلی پیدا کرنے، کنزیومر الیکٹرانکس اور دیگر شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ تاہم، اس طاقتور مقناطیس میں ایک مہلک کمزوری ہے: یہ سنکنرن اور آکسیکرن کے لیے انتہائی حساس ہے۔
سطح کے علاج کے بغیر، NdFeB میگنےٹ تیزی سے ہوا میں آکسائڈائز ہو جاتے ہیں، جس کے نتیجے میں زوال یا مقناطیسی خصوصیات کا مکمل نقصان ہو جاتا ہے، جو بالآخر پوری مشین کی کارکردگی اور عمر کو متاثر کرتا ہے۔
01 سطح کا علاج کیوں ضروری ہے؟
NdFeB میگنےٹ پاؤڈر میٹالرجی کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جاتے ہیں، ان کو اندرونی مائیکرو پورز اور ویوائڈز کے ساتھ انتہائی کیمیائی طور پر رد عمل کرنے والا پاؤڈر مواد بناتا ہے۔ یہ غیر محفوظ ڈھانچہ مقناطیس کو چھوٹے سپنج کی طرح کام کرنے کا سبب بنتا ہے، جو ہوا سے نمی اور آلودگی کو آسانی سے جذب کر لیتا ہے۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ایک 1cm³ سینٹرڈ NdFeB مستقل مقناطیس کو 51 دنوں کے لیے 150°C پر ہوا میں رکھا جائے گا اور مکمل طور پر آکسائڈائز ہو جائے گا ۔ یہاں تک کہ کمرے کے درجہ حرارت پر، غیر محفوظ NdFeB میگنےٹ آہستہ آہستہ آکسائڈائز ہوتے ہیں، جس سے مقناطیسی خصوصیات میں کمی واقع ہوتی ہے۔
جب مقناطیسی مواد زنگ آلود ہو جاتا ہے یا ان کی ساخت کو نقصان پہنچایا جاتا ہے، تو یہ آخر کار زوال یا مقناطیسی خصوصیات کے مکمل نقصان کا سبب بنتا ہے، جس سے پوری مشین کی کارکردگی اور عمر متاثر ہوتی ہے۔ لہذا، سطح کا علاج صرف جمالیات کا معاملہ نہیں ہے بلکہ میگنےٹ کی طویل مدتی وشوسنییتا کو یقینی بنانے کے لیے ایک اہم ٹیکنالوجی ہے۔
02 سطح کے علاج کے لیے تیاریاں
NdFeB الیکٹروپلاٹنگ کے معیار کا اس کے قبل از علاج کی تاثیر سے گہرا تعلق ہے۔ سطح کے علاج کے پورے عمل میں پیشگی علاج سب سے اہم اور مسائل کا سب سے زیادہ خطرہ ہے۔
پری ٹریٹمنٹ میں عام طور پر ایسے عمل شامل ہوتے ہیں جیسے کھرچنے والی پیسنا اور ڈیبرنگ، ڈوبنے کے ذریعے کیمیکل ڈیگریزنگ، آکسائیڈ فلموں کو ہٹانے کے لیے تیزاب سے دھونا، اور تیزاب کی کمزوری ایکٹیویشن، الٹراسونک صفائی کے ساتھ مل کر۔ ان عملوں کا مقصد الیکٹروپلاٹنگ کے لیے موزوں NdFeB مقناطیس کی صاف بنیادی سطح کو بے نقاب کرنا ہے۔
سٹیل کے عام پرزوں کے مقابلے میں، NdFeB مصنوعات کے لیے پہلے سے علاج کرنا ان کی کھردری اور غیر محفوظ سطح کی وجہ سے زیادہ مشکل ہے ، جس کی وجہ سے گندگی کو مکمل طور پر ہٹانا مشکل ہو جاتا ہے۔ یہ 'آلودگی' NdFeB کوٹنگ اور سبسٹریٹ کے درمیان بانڈنگ فورس کو بری طرح متاثر کر سکتے ہیں۔
فی الحال، NdFeB پری ٹریٹمنٹ میں عام طور پر الٹراسونک صفائی کے متعدد مراحل شامل ہوتے ہیں۔ الٹراساؤنڈ کا کیویٹیشن اثر NdFeB کے مائکرو پورس سے تیل کے داغ، تیزاب، الکلیس اور دیگر مادوں کو اچھی طرح سے ہٹاتا ہے۔ یہ طریقہ تیزاب سے دھونے کے دوران NdFeB کی سطح پر پیدا ہونے والی بوران راکھ کو بھی مؤثر طریقے سے ہٹاتا ہے۔
03 متنوع سطح کے علاج کی ٹیکنالوجیز
NdFeB کے اینٹی سنکنرن علاج کے مختلف طریقے ہیں، جن میں عام طور پر الیکٹروپلاٹنگ، الیکٹرو لیس پلیٹنگ، الیکٹروفورٹک کوٹنگ، فاسفیٹنگ ٹریٹمنٹ وغیرہ شامل ہیں۔ ہر طریقہ کے اپنے منفرد فوائد اور قابل اطلاق منظرنامے ہیں۔
Passivation علاج
Passivation میں اینٹی سنکنرن مقاصد کو حاصل کرنے کے لیے کیمیائی طریقوں کے ذریعے Nd میگنےٹ کی سطح پر ایک حفاظتی فلم بنانا شامل ہے۔ گزرنے کے عمل میں شامل ہیں: ڈیگریزنگ → واٹر کلیننگ → الٹراسونک واٹر کلیننگ → ایسڈ واشنگ → واٹر کلیننگ → الٹراسونک واٹر کلیننگ → پیور واٹر کلیننگ → پیسیویشن ٹریٹمنٹ → پیور واٹر کلیننگ → ڈی ہائیڈریشن → خشک کرنا۔
روایتی گزرنے کے علاج میں زیادہ تر کرومک ایسڈ اور کرومیٹس کو علاج کرنے والے ایجنٹوں کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جسے کرومیٹ پاسیویشن کہا جاتا ہے۔ علاج کے بعد دھات کی سطح پر بننے والی کرومیٹ کنورژن فلم بیس میٹل کے لیے اچھا اینٹی سنکنرن تحفظ فراہم کرتی ہے۔
فاسفیٹنگ کا علاج
فاسفیٹنگ کے علاج میں کیمیائی رد عمل کے ذریعے دھات کی سطح پر ایک ناقابل حل فاسفیٹ حفاظتی فلم بنانا شامل ہے۔ اس طریقہ کار میں نسبتاً کم لاگت اور آسان آپریشن ہے، لیکن الیکٹروپلاٹنگ کے مقابلے اس کی مخالف سنکنرن کارکردگی زیادہ غریب ہے۔
ایک بہتر طریقہ میں فاسفیٹنگ کے بعد غیر فعال ہونے کا علاج شامل ہے، جہاں فاسفیٹڈ پروڈکٹ کو پگھلے ہوئے سٹیرک ایسڈ ڈیریویٹوز اور ایپوکسی رال کے مخلوط محلول میں ڈبو دیا جاتا ہے۔ اس طریقہ سے حاصل کردہ حفاظتی فلم میں مضبوط چپکنے والی ، ایک یکساں سطح، اور سنکنرن مزاحمت میں نمایاں طور پر بہتری آئی ہے۔
الیکٹروپلاٹنگ کا علاج
ایک پختہ دھات کی سطح کے علاج کے طریقہ کار کے طور پر، الیکٹروپلاٹنگ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ NdFeB الیکٹروپلاٹنگ مصنوعات کے استعمال کے ماحول کے لحاظ سے مختلف الیکٹروپلاٹنگ کے عمل کو اپنا سکتی ہے۔
سطح کی ملمع کاری بھی مختلف ہوتی ہے، جیسے زنک چڑھانا، نکل چڑھانا، کاپر چڑھانا، ٹن چڑھانا، قیمتی دھات چڑھانا، ایپوکسی رال وغیرہ۔ تین مرکزی دھارے کے عمل عام طور پر زنک چڑھانا، نکل + کاپر + نکل چڑھانا، اور نکل + کاپر + برقی چڑھانا ہیں۔.
NdFeB میگنےٹ کی سطح پر براہ راست چڑھانے کے لیے صرف زنک اور نکل موزوں ہیں، اس لیے ملٹی لیئر الیکٹروپلاٹنگ ٹیکنالوجی عام طور پر نکل چڑھانے کے بعد لاگو کی جاتی ہے۔ NdFeB پر براہ راست کاپر چڑھانے کے تکنیکی چیلنج کو اب ختم کر دیا گیا ہے، اور براہ راست کاپر چڑھانا جس کے بعد نکل چڑھانا ایک ترقی کا رجحان ہے۔
04 مختلف کوٹنگز کی کارکردگی کا موازنہ
طاقتور NdFeB میگنےٹ کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والی کوٹنگز زنک چڑھانا اور نکل چڑھانا ہیں۔ ان کی ظاہری شکل، سنکنرن مزاحمت، سروس کی زندگی، قیمت وغیرہ میں واضح فرق ہے۔
زنک چڑھانا کی خصوصیات
زنک چڑھانا سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر اختیار ہے. اس کا بنیادی فائدہ کم لاگت ہے، جو اسے ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتا ہے جہاں ظاہری شکل زیادہ ترجیح نہیں ہے۔
تاہم، زنک ایک فعال دھات ہے جو تیزاب کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتی ہے، اس لیے اس کی سنکنرن مزاحمت نسبتاً کم ہے ۔ وقت گزرنے کے ساتھ، سطح کی کوٹنگ گرنے کا خطرہ ہے، جس سے مقناطیس کا آکسیکرن ہوتا ہے اور اس طرح اس کی مقناطیسی خصوصیات متاثر ہوتی ہیں۔
نکل چڑھانا کی خصوصیات
نکل چڑھانا چمکانے کے معاملے میں زنک چڑھانا سے بہتر ہے اور اس کی ظاہری شکل روشن ہے۔ جن لوگوں کو اعلیٰ مصنوعات کی ظاہری شکل کی ضرورت ہوتی ہے وہ عام طور پر نکل چڑھانا کا انتخاب کرتے ہیں۔
نکل چڑھانا سطح کے علاج کے بعد، اس کی سنکنرن مزاحمت زیادہ ہے. سنکنرن مزاحمت میں فرق کی وجہ سے، نکل چڑھانا کی سروس لائف زنک چڑھانا سے زیادہ لمبی ہے۔ نکل پلیٹنگ میں زنک چڑھانا سے زیادہ سختی ہوتی ہے، جو استعمال کے دوران اثر کی وجہ سے طاقتور NdFeB میگنےٹ میں چپکنے، کریکنگ اور دیگر مظاہر سے بڑی حد تک بچ سکتی ہے۔
05 صحیح کوٹنگ کا انتخاب کیسے کریں؟
طاقتور NdFeB میگنےٹ کا انتخاب کرتے وقت، یہ فیصلہ کرنے کے لیے ضروری ہے کہ آپریٹنگ درجہ حرارت، ماحولیاتی اثرات، سنکنرن مزاحمت کے تقاضے، مصنوعات کی ظاہری شکل، کوٹنگ کی چپکنے والی، چپکنے والی اثر، وغیرہ جیسے عوامل پر جامع غور کیا جائے۔
کے ساتھ ایپلی کیشنز کے لیے اعلیٰ ظہور کے تقاضوں ، جیسے کہ کنزیومر الیکٹرانکس مصنوعات، نکل چڑھانا کا انتخاب عام طور پر کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی ظاہری شکل اور سنکنرن بہتر ہوتی ہے۔
ایسی ایپلی کیشنز کے لیے جہاں مقناطیس کی نمائش نہیں ہوتی اور مصنوعات کی ظاہری شکل کی ضروریات نسبتاً کم ہوتی ہیں، زنک چڑھانا لاگت کو کم کرنے کے لیے سمجھا جا سکتا ہے۔
اعلی درجہ حرارت، زیادہ نمی، یا سنکنرن ماحول میں، بہتر سنکنرن مزاحمت کے ساتھ ملعمع کاری کا انتخاب کرنا ضروری ہے ، جیسے ملٹی لیئر الیکٹروپلاٹنگ (نکل + کاپر + نکل)۔
سطحی علاج کی ٹیکنالوجی کے 06 ترقی کے رجحانات
NdFeB سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی مسلسل ترقی اور اختراع کر رہی ہے۔ حالیہ برسوں میں، NdFeB کنورژن فلموں کی سنکنرن مزاحمت کے تقاضے تیزی سے زیادہ ہو گئے ہیں، جس کی وجہ سے ان مطالبات کو پورا کرنا مشکل ہو گیا ہے جو مکمل طور پر گزرنے والی ٹیکنالوجی پر انحصار کرتے ہیں۔
عام طور پر استعمال ہونے والا عمل کمپوزٹ کنورژن فلم ٹیکنالوجی ہے ، جس میں سب سے پہلے فاسفیٹنگ شامل ہوتی ہے جس کے بعد پاسیویشن ہوتا ہے۔ فاسفیٹنگ فلم کے سوراخوں کو بھرنے سے، کمپوزٹ کنورژن فلم کی سنکنرن مزاحمت کو مؤثر طریقے سے بہتر کیا جاتا ہے۔
براہ راست کاپر چڑھانا جس کے بعد نکل چڑھانا ایک ترقی کا رجحان ہے۔ اس طرح کا کوٹنگ ڈیزائن NdFeB اجزاء کے تھرمل ڈی میگنیٹائزیشن انڈیکیٹرز کو حاصل کرنے کے لیے زیادہ سازگار ہے۔
محققین ماحولیاتی اثرات کو کم کرنے کے لیے ماحول دوست علاج کی نئی ٹیکنالوجیز بھی تیار کر رہے ہیں۔ الیکٹروپلاٹنگ کے عمل کا انتخاب کرتے وقت، نہ صرف اس عمل کی حفاظتی نوعیت اور پیداواری عملیت پر غور کیا جانا چاہیے، بلکہ ماحول پر الیکٹروپلاٹنگ کے اخراج کے اثرات اور نقصان کی ڈگری کو بھی مدنظر رکھا جانا چاہیے۔
اب، NdFeB میگنےٹس کے لیے سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی پہلے سے ہی کوٹنگز کو 500-1000 گھنٹے نمک کے اسپرے ٹیسٹنگ کو برداشت کرنے کے قابل بناتی ہے، جس سے میگنےٹس کی سروس لائف میں نمایاں طور پر اضافہ ہوتا ہے۔
سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی اب بھی مسلسل بہتر ہو رہی ہے۔ براہ راست کاپر چڑھانا جس کے بعد نکل چڑھانا ایک ترقی کا رجحان ہے، کیونکہ اس طرح کی کوٹنگ ڈیزائن NdFeB اجزاء کے تھرمل ڈی میگنیٹائزیشن اشاریوں کو حاصل کرنے کے لیے زیادہ فائدہ مند ہے۔
مستقبل میں، ماحولیاتی تحفظ کے بڑھتے ہوئے تقاضوں کے ساتھ، سبز سطح کے علاج کی نئی ٹیکنالوجیز تحقیق اور ترقی کا مرکز بن جائیں گی، جس سے ہم ٹیکنالوجی کی سہولتوں سے لطف اندوز ہوتے ہوئے اپنے سیارے کی بہتر حفاظت کر سکیں گے۔
