Nd-Fe-B Magnet Pilot Plant: ARCI హైదరాబాద్, రేర్-ఎర్త్ మూలకాలు మరియు శాశ్వత అయస్కాంతాలు

వార్తల్లో ఎందుకు నిలిచింది?

హైదరాబాద్‌లోని ఇంటర్నేషనల్ అడ్వాన్స్‌డ్ రీసెర్చ్ సెంటర్ ఫర్ పౌడర్ మెటలర్జీ అండ్ న్యూ మెటీరియల్స్ (ARCI) లో నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ (Nd-Fe-B) అయస్కాంతాలను (magnets) ఉత్పత్తి చేసే పైలట్ కేంద్రాన్ని (pilot facility) ప్రారంభించారు. ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు (electric vehicles), విండ్ టర్బైన్లు (wind turbines) మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ (electronics) లో ఉపయోగించే శక్తివంతమైన శాశ్వత అయస్కాంతాల (permanent magnets) దేశీయ తయారీ దిశగా ఇది భారతదేశం వేసిన తొలి అడుగును సూచిస్తుంది.

నేపథ్యం

Nd-Fe-B అయస్కాంతాలను 1984 లో జనరల్ మోటార్స్ మరియు జపాన్‌లోని సుమిటోమో స్పెషల్ మెటల్స్ పరిశోధకులు స్వతంత్రంగా అభివృద్ధి చేశారు. ప్రస్తుతం వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న అత్యంత బలమైన శాశ్వత అయస్కాంతాలు ఇవే. ఈ అయస్కాంతాలు వాటి Nd₂Fe₁₄B సమ్మేళనం యొక్క స్ఫటికాకార నిర్మాణానికి (crystalline structure) వాటి బలాన్ని ఆపాదిస్తాయి, ఇది అధిక అయస్కాంత శక్తిని (high magnetic energy) ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఒక సాధారణ ఆకృతిలో సుమారుగా మూడవ వంతు నియోడైమియం, రెండు వంతుల ఇనుము మరియు కొద్ది మొత్తంలో బోరాన్ ఉంటాయి, అదనంగా పనితీరును మెరుగుపరచడానికి అల్యూమినియం లేదా డిస్ప్రోసియం (dysprosium) వంటి ట్రేస్ ఎలిమెంట్స్ ఉంటాయి.

ముఖ్యాంశాలు

• అధిక పనితీరు: Nd-Fe-B అయస్కాంతాలు అత్యధిక రెమనన్స్ (remanence) మరియు కోయెర్సివిటీని (coercivity) అందిస్తాయి, తద్వారా కాంపాక్ట్ మరియు ఎనర్జీ-ఎఫిషియెంట్ (energy-efficient) మోటార్ల తయారీకి ఇవి సహాయపడతాయి. ఇతర శాశ్వత అయస్కాంతాల కంటే వీటి ఉత్పత్తి సామర్థ్యం (26-52 MGOe) చాలా ఎక్కువ.
• తయారీ సవాళ్లు: ఈ అయస్కాంతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అరుదైన భూమి లోహాలను (rare-earth metals) కలపడం, పౌడర్ మెటలర్జీ (powder metallurgy) మరియు కణాలను సమలేఖనం చేయడానికి బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో సింటరింగ్ (sintering) అవసరం. అవి సులభంగా తుప్పుపడతాయి (corrode) మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అయస్కాంతత్వాన్ని కోల్పోతాయి, కాబట్టి వాటికి రక్షణ పూతలు (protective coatings) మరియు వేడి-నిరోధక మిశ్రమాలు (heat-resistant alloys) అవసరం.
• వ్యూహాత్మక ప్రాముఖ్యత: నియోడైమియం అనేది అరుదైన భూమి మూలకం, దీనిని ఎక్కువగా చైనా సరఫరా చేస్తుంది. దేశీయ సామర్థ్యాన్ని ఏర్పాటు చేయడం ద్వారా దిగుమతులపై ఆధారపడటం తగ్గుతుంది, భారతదేశపు ఎలక్ట్రిక్ వాహన లక్ష్యాలకు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు స్వావలంబనకు సంబంధించి ఆత్మనిర్భర్ భారత్ (Atmanirbhar Bharat) దార్శనికతతో ఇది సర్దుబాటు అవుతుంది.
• పరిశోధన నుండి పరిశ్రమకు: ARCI పైలట్ ప్లాంట్ (pilot plant) ప్రయోగశాల పరిశోధనలకు మరియు వాణిజ్య ఉత్పత్తికి మధ్య వారధిగా పనిచేస్తుంది. దేశీయ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని అభివృద్ధి చేయడం, సిబ్బందికి శిక్షణ ఇవ్వడం మరియు మోటార్లు, సెన్సార్లు (sensors), రక్షణ అనువర్తనాల (defence applications) కోసం అయస్కాంతాలను సరఫరా చేయడం దీని లక్ష్యం.

ముగింపు

దేశంలో Nd-Fe-B అయస్కాంతాలను అభివృద్ధి చేయడం ఎలక్ట్రిక్ మొబిలిటీ (electric mobility) మరియు పునరుత్పాదక శక్తి (renewable energy) లో పూర్తి విలువల శృంఖలానికి (value chain) పునాది వే岕ంది. అరుదైన భూమి మూలకాల సరఫరాను రక్షించడం, ఉత్పత్తిని పెంచడం మరియు మైనింగ్ మరియు మెటలర్జీ యొక్క పర్యావరణ ప్రభావాలను నిర్వహించడంపై విజయం ఆధారపడి ఉంటుంది.

మూలం: PIB