Science & Technology

NdFeB అయస్కాంతాలు: అయస్కాంత-తయారీ సామర్థ్యంపై భారతదేశం యొక్క మిస్సింగ్ మ్యాప్

NdFeB అయస్కాంతాలు: అయస్కాంత-తయారీ సామర్థ్యంపై భారతదేశం యొక్క మిస్సింగ్ మ్యాప్

వార్తల్లో ఎందుకు ఉంది?

21 సెప్టెంబరు The Hindu లోని పాలసీ విశ్లేషణ, భారతదేశం తన శాశ్వత-అయస్కాంత పారిశ్రామిక సామర్థ్యాలను ఎంతవరకు అంచనా వేస్తుందో ప్రశ్నించింది. ఖనిజ వనరుల నుండి మాత్రమే సంసిద్ధతను అంచనా వేయడం కంటే, మొత్తం ఉత్పత్తి గొలుసును మ్యాప్ చేయాలని రచయితలు వాదించారు. నియోడైమియం-ఐరన్-బోరాన్ (Neodymium–iron–boron) అయస్కాంతాలు, సాధారణంగా NdFeB అయస్కాంతాలుగా వ్రాయబడతాయి, కాంపాక్ట్ భాగాలలో బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇవి అనేక ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, జనరేటర్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఇంటిగ్రేటెడ్ రేర్-ఎర్త్ మాగ్నెట్ (integrated rare-earth magnet) తయారీకి భారతదేశం ఇప్పటికే మద్దతును ఆమోదించింది, అయితే ఖనిజాలను కలిగి ఉండటం ప్రతి అవసరమైన ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాన్ని ఏర్పరచదు. విశ్లేషణ ఈ ఇంటర్మీడియట్ దశల దృష్టిని ఆకర్షిస్తుంది. దీని ప్రతిపాదిత మ్యాపింగ్ ఫ్రేమ్‌వర్క్ విశ్లేషణాత్మక సిఫార్సు, కొత్తగా నోటిఫై చేయబడిన ప్రభుత్వ పథకం లేదా ప్రణాళికాబద్ధమైన ఫ్యాక్టరీలు ఇప్పటికే పనిచేస్తున్నాయనడానికి ఆధారం కాదు.

శాశ్వత అయస్కాంతం వాస్తవానికి ఏమి దోహదపడుతుంది

ఆ ఫీల్డ్‌ని సృష్టించడానికి నిరంతర విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని అందించకుండానే శాశ్వత అయస్కాంతం అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని నిర్వహిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ మోటారు కరెంట్‌ను మోసుకెళ్లే కాయిల్స్‌తో పాటు దానిని ఉపయోగించవచ్చు. ఈ పరస్పర చర్య యాంత్రిక టర్నింగ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. చలనం మరియు విద్యుత్ మధ్య సంబంధం ద్వారా జనరేటర్ పనిచేస్తుంది. అయస్కాంతమే శక్తి వనరు కాదు. మోటారుకు ఇంకా విద్యుత్ శక్తి అవసరం, అయితే జనరేటర్‌కు టర్బైన్ వంటి వాటి నుండి యాంత్రిక ఇన్‌పుట్ అవసరం.

NdFeB ప్రధాన అంశాలను గుర్తిస్తుంది: నియోడైమియం (neodymium), ఇనుము మరియు బోరాన్ (boron). ఒక ముఖ్యమైన మాగ్నెటిక్ క్రిస్టల్ దశ ఫార్ములా Nd2Fe14B ని కలిగి ఉంది. సంఖ్యలు ఆ సమ్మేళనంలోని పరమాణువులను వివరిస్తాయి, ప్రతి వాణిజ్య అయస్కాంతంలో ప్రతి మూలకం యొక్క ద్రవ్యరాశి శాతం కాదు. అసలు ఉత్పత్తులు చిన్న చేర్పులు, మైక్రోస్కోపిక్ ధాన్యాల అమరిక మరియు ఉపరితల చికిత్సపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఉత్పత్తులు ఒకే విధమైన విస్తృత మెటీరియల్ పేరును కలిగి ఉన్నప్పుడు కూడా తయారీ నాణ్యత పనితీరును మారుస్తుంది.

బలం మాత్రమే ఎందుకు సరిపోదు

ఈ మెటీరియల్స్ శక్తివంతమైన అయస్కాంతాలను చిన్న ప్రదేశాలకు సరిపోయేలా అనుమతిస్తాయి, డిజైనర్లు నిర్దిష్ట మోటార్లు మరియు యాక్యుయేటర్ల (actuators) పరిమాణాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ఉపయోగకరమైన అయస్కాంతం సర్వీసులో దాని అయస్కాంతీకరణను కోల్పోకుండా నిరోధించాలి. కోర్సివిటీ (Coercivity) ఒక వ్యతిరేక అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా డీమాగ్నెటైజేషన్కు నిరోధకతను వివరిస్తుంది. వేడి మరొక ముఖ్యమైన ఆపరేటింగ్ పరిమితి. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద బాగా పనిచేసే భాగం వేడి మోటారు లోపల పనికిరాదు. అయస్కాంతం గ్రేడ్ మరియు మోటార్ రూపకల్పన ఆ వాతావరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

అవసరమైన పరిస్థితులలో పనితీరును మెరుగుపరచడానికి కొన్ని గ్రేడ్‌లు డిస్ప్రోసియం (dysprosium) లేదా ఇతర జోడింపులను ఉపయోగిస్తాయి. తయారీదారులు అవసరమైన పరిమాణాన్ని తగ్గించడం ద్వారా అటువంటి విషయాన్ని ఎక్కడ ఎక్కువగా దోహదపడతారో ఉంచడానికి మార్గాలను కూడా అభివృద్ధి చేశారు. సరఫరా భద్రత పాక్షికంగా మెటీరియల్స్-ఇంజనీరింగ్ సమస్య అని ఇది వివరిస్తుంది. ఎక్కువ ఖనిజాన్ని పొందడం ద్వారా మాత్రమే దీనిని పరిష్కరించలేము. అనేక సంవత్సరాల పాటు అయస్కాంతం విశ్వసనీయంగా పనిచేయవలసి వచ్చినప్పుడు తుప్పు రక్షణ, డైమెన్షనల్ కచ్చితత్వం మరియు పునరావృతమయ్యే అయస్కాంత లక్షణాలు కూడా ముఖ్యమైనవి.

ఖనిజ నిక్షేపం నుండి పూర్తయిన భాగం వరకు

ఉత్పత్తి గొలుసు ఖనిజ వెలికితీత మరియు ఏకాగ్రతతో మొదలవుతుంది, కానీ ఇది అక్కడ ముగియదు. అరుదైన-భూమి మూలకాలను తప్పనిసరిగా వేరు చేసి తగిన సమ్మేళనాలుగా మార్చాలి. ఆక్సైడ్లు (Oxides) లోహాలుగా మార్చబడతాయి, లోహాలు మిశ్రమాలు అవుతాయి మరియు మిశ్రమం అయస్కాంతాలుగా తయారు చేయబడుతుంది. మోటార్ ఉత్పత్తిదారు నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం ఆ అయస్కాంతాలను అర్హత పొందాలి. ఈ దశలకు వివిధ పరికరాలు, రసాయన ప్రక్రియలు, నైపుణ్యాలు మరియు నాణ్యత నియంత్రణలు అవసరం. ఒక దశలో బలం ఉంటే మరొక దశలో బలహీనత తొలగిపోదు.

ఒక సాధారణ సింటెర్డ్-మాగ్నెట్ (sintered-magnet) మార్గంలో, మిశ్రమం పొడి సమలేఖనం చేయబడుతుంది, ఒత్తిడి చేయబడుతుంది మరియు వేడి చేయబడుతుంది తద్వారా కణాలు ఘన దేహంలో చేరతాయి. ఆక్సిజన్, కణ పరిమాణం మరియు ధాన్యం నిర్మాణంపై నియంత్రణ ఫలితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. భాగం దాని వినియోగదారుని చేరుకోవడానికి ముందు పూర్తి మరియు రక్షణ చికిత్స అనుసరించండి. గని యొక్క అవుట్‌పుట్, సెపరేషన్ ప్లాంట్ యొక్క అవుట్‌పుట్ మరియు మాగ్నెట్ ఫ్యాక్టరీ యొక్క అవుట్‌పుట్ సామర్థ్యం యొక్క మార్చుకోగలిగిన కొలమానాలు కావు. వారు గొలుసులోని వివిధ పాయింట్ల వద్ద వివిధ ఉత్పత్తులను సూచిస్తారు.

భారతదేశం ఆమోదించినది ఏమిటి

నవంబర్ 26, 2025న, సింటెర్డ్ రేర్-ఎర్త్ శాశ్వత అయస్కాంతాలను (sintered rare-earth permanent magnets) తయారు చేయడానికి యూనియన్ క్యాబినెట్ (Union Cabinet) ₹7,280 కోట్ల పథకానికి ఆమోదం తెలిపింది. దాని పేర్కొన్న లక్ష్యం 6,000 టన్నుల ఇంటిగ్రేటెడ్ వార్షిక తయారీ సామర్థ్యం. ఆమోదించబడిన డిజైన్ అరుదైన-భూమి ఆక్సైడ్ల నుండి లోహాలు మరియు మిశ్రమాల ద్వారా పూర్తయిన అయస్కాంతాల మార్పిడిని కవర్ చేస్తుంది. వ్యయం మూలధన మద్దతు మరియు విక్రయాలకు సంబంధించిన ప్రోత్సాహకాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి పథకం యొక్క ఆమోదించబడిన నిబంధనలు మరియు లక్ష్యాలు; ఈ ఎడిషన్ తేదీ నాటికి పూర్తి సామర్థ్యాన్ని ప్రారంభించినట్లు వారు నిర్ధారించలేదు.

విధాన విశ్లేషణ సంబంధిత కొలత సమస్యను లేవనెత్తుతుంది. ఇండస్ట్రియల్ కేటగిరీలు విభిన్న ఉత్పత్తులను మిళితం చేస్తే, విస్తృత అవుట్‌పుట్ సంఖ్య తప్పిపోయిన ప్రత్యేక సామర్థ్యాన్ని దాచిపెడుతుంది. వరుస దశల్లో సాంకేతిక అవసరాలను ఖర్చులు, సామర్థ్యం మరియు డిమాండ్‌తో అనుసంధానించాలని దాని రచయితలు సిఫార్సు చేస్తున్నారు. ఉదాహరణకు, డౌన్‌స్ట్రీమ్ నిర్మాత కస్టమర్‌లను కలిగి ఉండవచ్చు కానీ అర్హత కలిగిన మిశ్రమం యొక్క ఆధారపడదగిన మూలం లేకపోవచ్చు. అదనపు వెలికితీత సబ్సిడీ నుండి ఆ సంబంధాన్ని మ్యాపింగ్ చేయడం ద్వారా విభిన్న జోక్యాన్ని గుర్తిస్తుంది. వారి ప్రతిపాదిత ఫ్రేమ్‌వర్క్ వెనుక ఉన్న కారణం ఇదే.

ఆధారపడటాన్ని తగ్గించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి

విస్మరించబడిన పరికరాల నుండి పునర్వినియోగం విలువైన అరుదైన-భూమి పదార్థాలను తిరిగి పొందవచ్చు, అయితే సేకరణ, విభజన మరియు ఉత్పత్తి నాణ్యత ఆచరణాత్మక సవాళ్లుగా మిగిలిపోయాయి. తక్కువ అరుదైన-భూమి పదార్థాన్ని ఉపయోగించడం లేదా శాశ్వత అయస్కాంతాలు లేకుండా మోటార్లను రూపకల్పన చేయడం కూడా పరిశోధన విశ్లేషిస్తుంది. ఇవి ప్రతి అప్లికేషన్‌కి సమానమైన రీప్లేస్‌మెంట్‌లు కావు. మోటార్ డిజైన్‌లో మార్పు సామర్థ్యం, బరువు, నియంత్రణ వ్యవస్థలు మరియు ఖర్చులను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఒంటరిగా పరిగణించబడే ఒక మెటీరియల్ ధర కంటే పూర్తి యంత్రం యొక్క పనితీరు ఉపయోగకరమైన పోలిక.

ముగింపు

మృదువైన అయస్కాంత పరిశ్రమకు ప్రాసెస్ చేయబడిన మెటీరియల్ నుండి తయారీదారులు ఆమోదించిన భాగం వరకు పని చేసే గొలుసు అవసరం. భారతదేశం యొక్క ఆమోదించబడిన పథకం ఆ గొలుసులోని ముఖ్యమైన భాగాలను పరిష్కరిస్తుంది, అయితే దాని ఖాళీలను ఎలా కొలవాలి అని కొత్త విశ్లేషణ అడుగుతుంది. అర్హత కలిగిన ఉత్పత్తి, విశ్వసనీయ ఇన్‌పుట్‌లు మరియు వాస్తవ కస్టమర్ వినియోగం ద్వారా పురోగతిని నిర్ధారించాలి. ఖనిజ లభ్యత మరియు ప్రకటించిన సామర్థ్యం ప్రారంభ పరిస్థితులు, ఆ ఫలితాలకు ప్రత్యామ్నాయం కాదు.

మూలాలు

Sign in Today’s news
Current affairs Daily news Daily quiz News Blitz Shorts Economic Survey 2025-26 Subjects
Polity Economy Geography Environment History Science & Tech Intl. Relations Internal Security Art & Culture Social Issues
All subjects Exam info UPSC Syllabus Prelims syllabus Mains syllabus Exam pattern Eligibility & attempts OBC & EWS checker Resources Free downloads Booklist 2026 Previous year papers Video notes YouTube channel