Stair na maighnéid buana tearc-chré le haghaidh mótair

Eilimintí tearc-chré (maighnéid bhuan tearc-chré) go bhfuil 17 eilimint mhiotalacha i lár an tábla peiriadach (uimhreacha adamhach 21, 39, agus 57-71) a bhfuil airíonna fluaraiseacha, seoltacha agus maighnéadacha neamhghnácha a fhágann nach bhfuil siad comhoiriúnach le miotail níos coitianta mar Iarann) an-úsáideach nuair a cóimhiotalaithe nó measctha i méideanna beaga. Ó thaobh na geolaíochta de, níl gnéithe tearc-chré go háirithe annamh. Tá taiscí de na miotail seo le fáil i go leor áiteanna ar fud an domhain, agus tá roinnt eilimintí i láthair i thart ar an méid céanna le copar nó stán. Mar sin féin, ní bhfuarthas eilimintí tearc-chré riamh i dtiúchan an-ard agus is minic a mheasctar iad lena chéile nó le heilimintí radaighníomhacha mar úráiniam. Mar gheall ar airíonna ceimiceacha na n-eilimintí tearc-chré tá sé deacair iad a scaradh ó na hábhair máguaird, agus déanann na hairíonna seo freisin Tá siad deacair a íonú. Éilíonn modhanna táirgthe reatha méideanna móra méine agus gineann siad líon mór dramhaíola guaisí chun méideanna beaga de mhiotail tearc-chré a bhaint as, le dramhaíl ó mhodhanna próiseála lena n-áirítear uisce radaighníomhach, fluairín tocsaineach agus aigéid.

Ba iad na maighnéid bhuana is luaithe a thángthas orthu ná mianraí a chuir réimse maighnéadach cobhsaí ar fáil. Go dtí tús an 19ú haois, bhí maighnéid leochaileach, éagobhsaí, agus déanta as cruach carbóin. I 1917, d'aimsigh an tSeapáin cruach maighnéad cóbalt, rud a rinne feabhsuithe. Tá feabhas leanúnach tagtha ar fheidhmíocht maighnéid bhuana ó aimsíodh iad. I gcás Alnicos (cóimhiotail Al/Ni/Co) sna 1930í, léiríodh an éabhlóid seo san uaslíon táirge méadaithe fuinnimh (BH) uas, rud a chuir feabhas mór ar fhachtóir cáilíochta maighnéid bhuana, agus maidir le méid áirithe maighnéid, an d’fhéadfaí uasdlús fuinnimh a thiontú go cumhacht is féidir a úsáid i meaisíní a úsáideann maighnéid.

Thángthas ar an gcéad mhaighnéad ferrite trí thimpiste i 1950 i saotharlann fisice le Philips Industrial Research san Ísiltír. Rinne cúntóir é a shintéisiú trí dhearmad - bhí sé ceaptha sampla eile a ullmhú chun staidéar a dhéanamh mar ábhar leathsheoltóra. Fuarthas amach go raibh sé maighnéadach i ndáiríre, agus mar sin cuireadh ar aghaidh chuig an bhfoireann taighde maighnéadach é. Mar gheall ar a dhea-fheidhmíocht mar mhaighnéad agus costas táirgthe níos ísle. Mar sin, ba tháirge a d'fhorbair Philips é a chuir tús le méadú tapa ar úsáid maighnéid bhuan.

Sna 1960í, na chéad maighnéid tearc-chré(maighnéid bhuan tearc-chré)déanta as cóimhiotail den eilimint lanthanide, yttrium. Is iad na maighnéid buana is láidre iad le maighnéadú sáithiúcháin ard agus friotaíocht maith le dímagnetú. Cé go bhfuil siad costasach, leochaileach agus mí-éifeachtach ag teochtaí arda, tá siad ag tosú le bheith i gceannas ar an margadh de réir mar a éiríonn a bhfeidhmchláir níos ábhartha. Tháinig úinéireacht ríomhairí pearsanta go forleathan sna 1980í, rud a chiallaigh go raibh éileamh ard ar mhaighnéid bhuana le haghaidh tiomántáin chrua.

Forbraíodh cóimhiotail mar samarium-cóbalt i lár na 1960idí leis an gcéad ghlúin de mhiotail trasdula agus créanna neamhchoitianta, agus go déanach sna 1970idí, d'ardaigh praghas cóbalt go mór mar gheall ar sholáthairtí éagobhsaí sa Chongó. Ag an am sin, bhí na maighnéid bhuana samarium-cóbalt (BH)uas ab airde agus bhí ar an bpobal taighde na maighnéid seo a athsholáthar. Cúpla bliain ina dhiaidh sin, i 1984, mhol Sagawa et al forbairt maighnéid bhuan bunaithe ar Nd-Fe-B den chéad uair. Ag baint úsáide as teicneolaíocht mhiotaleolaíocht púdair ag Sumitomo Special Metals, ag baint úsáide as an bpróiseas sníomh leá ó General Motors. Mar a léirítear san fhigiúr thíos, tá feabhas tagtha ar (BH)uas le beagnach céad bliain, ag tosú ag ≈1 MGOe do chruach agus ag baint amach thart ar 56 MGOe do mhaighnéid NdFeB le 20 bliain anuas.

Tá inbhuanaitheacht i bpróisis thionsclaíocha ina thosaíocht le déanaí, agus d'oscail gnéithe tearc-chré, atá aitheanta ag tíortha mar phríomh-amhábhair mar gheall ar a riosca soláthair ard agus a dtábhacht eacnamaíoch, réimsí le haghaidh taighde ar mhaighnéid bhuana neamhchoitianta nua. Is éard atá i dtreo taighde féideartha amháin ná breathnú siar ar na maighnéid bhuana forbartha is luaithe, na maighnéid ferrite, agus tuilleadh staidéir a dhéanamh orthu ag baint úsáide as na huirlisí agus na modhanna nua go léir atá ar fáil le blianta beaga anuas. Tá roinnt eagraíochtaí ag obair anois ar thionscadail nua taighde a bhfuil súil acu roghanna eile níos glaise agus níos éifeachtaí a chur in ionad maighnéid tearcchréimhe.