आधुनिक तकनीक और उद्योग के विशाल परिदृश्य में, चुंबकीय सामग्री एक अपरिहार्य भूमिका निभाती है। रेफ्रिजरेटर मैग्नेट से लेकर जटिल औद्योगिक मोटरों तक, ये सामग्रियां कई उपकरणों और प्रणालियों की रीढ़ हैं। विभिन्न चुंबकीय सामग्रियों में, सिरेमिक मैग्नेट - जिन्हें फेराइट मैग्नेट के रूप में भी जाना जाता है - एक लागत प्रभावी और बहुमुखी समाधान के रूप में सामने आते हैं।

सिरेमिक मैग्नेट, अपने नाम के अनुरूप, सिरेमिक आधार वाली चुंबकीय सामग्री हैं। अधिक सटीक रूप से, वे फेराइट मैग्नेट हैं जो मुख्य रूप से आयरन ऑक्साइड (Fe₂O₃) से बने होते हैं, जो अन्य धातु ऑक्साइड जैसे स्ट्रोंटियम (Sr), बेरियम (Ba), या मैंगनीज (Mn) के साथ संयुक्त होते हैं।

फेराइट दो प्रमुख क्रिस्टल संरचनाएँ प्रदर्शित करते हैं:

• स्पिनल-प्रकार के फेराइट: घन क्रिस्टल सिस्टम द्वारा विशेषता, रासायनिक सूत्र AB₂O₄ के साथ, जहाँ A और B क्रमशः द्विध्रुवीय और त्रिध्रुवीय धातु आयनों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये फेराइट उच्च चुंबकीय पारगम्यता और कम संकोचन प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
• षट्कोणीय फेराइट: षट्कोणीय क्रिस्टल सिस्टम की विशेषता, रासायनिक सूत्र MFe₁₂O₁₉ के साथ, जहाँ M द्विध्रुवीय धातु आयनों का प्रतिनिधित्व करता है। ये उच्च संकोचन और पर्याप्त चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद प्रदर्शित करते हैं, जो स्थायी चुंबक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं।

सिरेमिक मैग्नेट के उत्पादन में छह प्रमुख चरण शामिल हैं:

1. कच्चे माल का मिश्रण
2. पूर्व-सिंटरिंग
3. चूर्णन
4. गठन
5. सिंटरिंग
6. चुंबकत्व

अन्य स्थायी चुंबक सामग्रियों की तुलना में, सिरेमिक मैग्नेट विशिष्ट लाभ प्रदान करते हैं:

• आर्थिक व्यवहार्यता: नियोडिमियम, एल्निको, या समैरियम-कोबाल्ट मैग्नेट की तुलना में काफी कम विनिर्माण लागत।
• विचुंबकन प्रतिरोध: प्रतिकूल परिस्थितियों में चुंबकीय गुणों को बनाए रखने की असाधारण क्षमता उच्च संकोचन के कारण।
• संक्षारण प्रतिरोध: रासायनिक गिरावट के खिलाफ आंतरिक स्थिरता सुरक्षात्मक कोटिंग्स की आवश्यकता को समाप्त करती है।
• विनिर्माण लचीलापन: सीधे उत्पादन प्रक्रियाओं के माध्यम से विभिन्न आकृतियों और आकारों के लिए अनुकूलनीय।

Y-ग्रेड वर्गीकरण प्रणाली सिरेमिक चुंबक प्रदर्शन स्तरों को दर्शाती है, जहाँ उच्च संख्याएँ मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों को इंगित करती हैं। वर्तमान बाजार 27 अलग-अलग Y-ग्रेड वर्गीकरण प्रदान करता है।

Y-ग्रेड को उनके (BH)max मानों के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:

उपयुक्त Y-ग्रेड का चयन करने के लिए कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है:

• चुंबकीय क्षेत्र की ताकत: उच्च क्षेत्र आवश्यकताओं के लिए अधिक (BH)max मान वाले ग्रेड की आवश्यकता होती है।
• ऑपरेटिंग तापमान: उच्च संकोचन वाले ग्रेड (जैसे, Y30BH, Y32H) उच्च तापमान पर बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
• भौतिक आयाम: पर्याप्त क्षेत्र शक्ति प्राप्त करने के लिए छोटे मैग्नेट को उच्च ग्रेड की आवश्यकता हो सकती है।
• आर्थिक कारक: प्रदर्शन आवश्यकताओं और बजट बाधाओं के बीच संतुलन।
• पर्यावरण की स्थिति: मानक ग्रेड आमतौर पर अधिकांश वातावरणों के लिए पर्याप्त होते हैं।

सिरेमिक मैग्नेट विभिन्न कार्यान्वयन के माध्यम से विभिन्न क्षेत्रों में काम करते हैं:

• इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम: DC/AC मोटर, स्टेपर मोटर
• ध्वनिक उपकरण: लाउडस्पीकर और ऑडियो उपकरण
• सेंसरिंग प्रौद्योगिकियां: हॉल प्रभाव सेंसर, निकटता डिटेक्टर
• सुरक्षा प्रणाली: चुंबकीय लॉकिंग तंत्र
• स्वास्थ्य सेवा उपकरण: एमआरआई स्कैनर
• ऑटोमोटिव घटक: एबीएस सेंसर, ईंधन पंप
• उपभोक्ता उत्पाद: शैक्षिक खिलौने, घरेलू सामान

सिरेमिक मैग्नेट के लिए प्रमुख विशिष्टताओं में शामिल हैं:

• संकोचन (Hc): विचुंबकन का प्रतिरोध (Oe या kA/m में मापा जाता है)
• आंतरिक संकोचन (Hci): पूर्ण विचुंबकन सीमा
• अधिकतम ऊर्जा उत्पाद (BH)max: चुंबकीय ऊर्जा घनत्व (MGOe)
• रेमनेंस (Br): अवशिष्ट चुंबकीय प्रेरण (G या T)
• क्यूरी तापमान (Tc): थर्मल विचुंबकन बिंदु (°C)

तकनीकी तुलना के लिए:

• 1 kG = 1000 G (चुंबकीय प्रवाह घनत्व)
• 1 T = 10,000 G
• 1 kA/m = 12.56 Oe (चुंबकीय क्षेत्र की ताकत)
• 1 MGOe = चुंबकीय ऊर्जा घनत्व इकाई
• 1 kJ/m³ = 1000 J (ऊर्जा माप)

सिरेमिक मैग्नेट तकनीकी प्रगति के साथ विकसित होते रहते हैं, और निम्नलिखित में नए अनुप्रयोग पाते हैं:

• इलेक्ट्रिक वाहन प्रणोदन प्रणाली
• स्मार्ट होम ऑटोमेशन डिवाइस
• इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) सेंसर नेटवर्क

प्रदर्शन और लागत-दक्षता में चल रहे सुधारों के माध्यम से, सिरेमिक मैग्नेट आधुनिक तकनीकी विकास में एक मौलिक घटक बने हुए हैं।