بهبود خواص مغناطیس آلیاژ کاربردی در تحقیقات زمین شناسی

محقق دانشگاه آزاد واحد نجف‌آباد با انجام یک پژوهش مشترک آزمایشگاهی با همکاری دانشگاه اصفهان و یک شرکت فناور موفق به بهینه‌سازی خواص مغناطیسی یک آلیاژ آهنی فرومغناطیس شد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، مواد فرومغناطیس به دسته‌ای از مواد مغناطیسی گفته می‌شود که دارای دوقطبی‌های مغناطیسی دائمی و خاصیت مغناطیسی خودبه خودی هستند. این مواد هنگامی‌ که درون یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند، به‌اصطلاح مغناطیده شده و به آهن‌ربا تبدیل می‌شوند. این مواد به‌طور گسترده‌ای در تولید حسگرهای مغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربردهای اخیر حسگرهای مغناطیسی در ره‌یابی یا ناوبری کشتی‌ها و هواپیماها و تحقیقات زمین شناسی جهت شناسایی معادن بوده است. عملکرد بهینه این حسگرها تا حدود زیادی به هندسه مواد مغناطیسی به ‌کار رفته در آن‌ها وابسته است. ازاین‌رو با بهینه‌سازی شکل و ابعاد این مواد می‌توان علاوه بر افزایش کارایی حسگرها، هزینه تولید آن‌ها را نیز کاهش داد.

مهندس حمیدرضا صدلاله مجری طرح، ساخت و بهینه‌سازی مواد مغناطیسی به دلیل کاربرد گسترده آن‌ها در تولید حسگرها را یکی از اولویت‌های اساسی کشور بر اساس سند چشم‌انداز 1404 عنوان کرد و افزود: «با توجه به کاربردهای متنوع و اهمیت فراوان حسگرهای مغناطیسی، کشورهای پیشرفته عملاً در مسائل مختلف مربوط به آن‌ها شدیداً در حال رقابت هستند. ازاین‌رو، مواردی از قبیل جنس هسته، بهبود طراحی حسگر به‌منظور کاهش مصرف انرژی، و بهبود حساسیت آن ها مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا، در این پژوهش اثر هندسه بر خواص مغناطیسی آلیاژ نانوبلورین فاینمنت ارزیابی شده است. به‌علاوه، سعی شده با کاهش ابعاد هسته‌های مغناطیسی موجود در این آلیاژ تا مقیاس نانومتری، عملکرد این ماده بهبود یابد.»

آلیاژ FeSiB با مقادیر کمی از عناصر مس و نیوبیم که با نام تجاری فاینمنت (Finement) شناخته می‌شود، از جمله مواد مغناطیسی نرم پایه آهن و پیشرفته محسوب می‌شود. این آلیاژ با استفاده از فرایند انجماد سریع تولید می‌شود؛ به‌گونه‌ای که سرعت سرد شدن بسیار بالای مذاب آن‌ها، ساختار بی‌نظم و بی‌شکلی را ایجاد می‌کند. حال‌ آن که این ساختار کاملاً پایدار نیست و باید با انجام یک عملیات حرارتی به ساختاری پایدار تبدیل شود. در این طرح تلاش شده تا با استفاده از اعمال یک عملیات حرارتی مناسب، بلورهایی در مقیاس نانو در زمینه‌ بی‌شکل آلیاژ تشکیل شود. این امر درنهایت بهبود خواص نرم مغناطیس آلیاژ فاینمنت را به دنبال خواهد داشت.

استفاده از آلیاژ نانوبلورین فاینمت در تولید هسته های مورد استفاده در حسگرهای مغناطیسی موجب بهبود عملکرد، کاهش اتلاف انرژی، کاهش وزن و کاهش ابعاد ادوات خواهد شد. موارد مذکور، کاهش هزینه‌های تولید، کاهش هزینه‌های کاربرد و نیز کاهش آلودگی‌های زیست‌ محیطی را در پی دارد.

این طرح در قالب پایان‌نامه‌ کارشناسی ارشد حمیدرضا صدلاله و با راهنمایی دکتر ابوالقاسم نورمحمدی از دانشگاه اصفهان انجام‌ شده است. این پایان‌نامه که با همکاری یک شرکت فناور انجام‌ شده، تحت عنوان پایان‌نامه‌ مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه‌ توسعه‌ فناوری نانو نیز رسیده است.

منبع :

مثلثات از ریاضی 1 دهم
  برای شرکت در کلاس کلیک کنید( دهم )
دبیر : نیما سلطانی