اورینٹڈ الیکٹریکل اسٹیل (سلیکون اسٹیل) کی مصنوعات کی حیثیت اور ترقی کے رجحانات

اورینٹڈ الیکٹریکل اسٹیل کی مجموعی ترقی کی ہدایات

اناج پر مبنی الیکٹریکل اسٹیل، جسے عام طور پر اورینٹڈ سلکان اسٹیل کہا جاتا ہے، پاور ٹرانسفارمرز اور بڑی گھومنے والی مشینوں کا بنیادی مواد ہے۔ اس کی ترقی تین اہداف سے چلتی ہے: لوہے کا کم نقصان، زیادہ مقناطیسی انڈکشن اور پتلا گیج۔ یہ بہتری براہ راست ٹرانسفارمرز کے لوڈ نقصان کو کم کرتی ہے، جو گرڈ آپریٹر سے پوری زندگی کے لیے چارج کیا جاتا ہے، اس لیے واٹ فی کلوگرام میں تھوڑی سی کمی بھی ٹرانسفارمر کے بیڑے میں بڑی مقدار میں توانائی بچاتی ہے۔

گریڈز اور ٹیسٹنگ کی تعریف GB/T 2521 اور IEC 60404 جیسے معیارات میں کی گئی ہے، جس کا نقصان Epstein طریقہ سے 1.7 T اور 50 Hz پر ماپا جاتا ہے، اور یہی فریم ورک نیچے بیان کردہ پتلے اور اعلی-انڈکشن گریڈز پر لاگو ہوتا ہے۔

الٹرا-کم لوہے کے نقصان کی ٹیکنالوجیز

تین پروڈکشن ٹیکنالوجیز بنیادی نقصان کو کم کرتی ہیں۔

مقناطیسی ڈومین ریفائنمنٹ: لیزر اسکرائبنگ یا اسی طرح کا علاج پٹی کی سطح پر مقناطیسی ڈومینز کو ذیلی تقسیم کرتا ہے۔ یہ غیر معمولی ایڈی کرنٹ نقصان کو کم کرتا ہے اور اناج پر مبنی اسٹیل کے کل بنیادی نقصان کو 10% سے 20% تک کم کرتا ہے۔

ڈیپوزشنل ٹینشن کوٹنگ: دونوں سطحوں پر لگائی جانے والی ہائی-تناؤ غیر نامیاتی کوٹنگ شیٹ کے فی یونٹ وزن کو کم کرتی ہے اور اسٹیکنگ فیکٹر اور ہینڈلنگ کے رویے کو بھی بہتر بناتی ہے۔

پتلی گیجز: موٹائی کو 0.30 ملی میٹر اور 0.27 ملی میٹر سے گھٹا کر 0.23 ملی میٹر، 0.20 ملی میٹر اور بالآخر 0.15 ملی میٹر ایڈی کرنٹ کے نقصان کو تیزی سے کم کر دیتا ہے، کیونکہ ایڈی کا نقصان موٹائی کے مربع کے ساتھ ہوتا ہے۔ 0.20 ملی میٹر گریڈ 400 ہرٹز مقناطیسی سرکٹس جیسے ہوائی جہاز اور سمندری بجلی کی فراہمی کے لیے ایک معیاری نرم مقناطیسی مواد ہے، جو بلند تعدد پر کم نقصان کے ساتھ ہائی انڈکشن کو جوڑتا ہے۔

الٹرا-ہائی میگنیٹک انڈکشن گریڈز

ہائی میگنیٹک انڈکشن ٹرانسفارمر ڈیزائنر کو ورکنگ فلوکس کثافت بڑھانے کی اجازت دیتا ہے، جس سے کور کراس- سیکشن کم ہو جاتا ہے اور اسی وجہ سے ایک ہی پاور کے لیے ٹرانسفارمر کا سائز اور وزن کم ہو جاتا ہے۔ ڈبل یا ٹرپل ری کرسٹلائزیشن، یا اعلی-درجہ حرارت کے گریڈینٹ اینیلنگ کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے، جدید درجات 800 A/m کی فیلڈ طاقت پر 1.95 T سے 2.0 T کی مقناطیسی پولرائزیشن B8 حاصل کرتے ہیں۔ اعلی-انڈکشن گریڈ متعین کیے جاتے ہیں جہاں بھی ٹرانسفارمر کا وزن اور طول و عرض اہم ہوتے ہیں، جیسے UHV ٹرانسمیشن آلات اور بڑے جنریٹر ٹرانسفارمرز میں۔

دوہری-اورینٹڈ اور 6.5% سی گریڈ

باریک-دانے دار دوہرے-اورینٹڈ سلکان اسٹیل کو سلکان-آکسائیڈ ڈیکاربرائزیشن روٹ سے تیار کیا جاتا ہے اور ایک کیوبک ساخت تیار کرتا ہے، لہذا یہ رولنگ سمت اور ٹرانسورس سمت دونوں میں اعلی انڈکشن دکھاتا ہے۔ اس کا B8 دونوں سمتوں میں 1.85 T سے 1.90 T تک پہنچتا ہے، 0.30 ملی میٹر موٹائی پر 1.02 W/kg سے کم P1.7/50 بنیادی نقصان کے ساتھ، اور دونوں سمتوں میں مقناطیسی دباؤ کم ہے۔ یہ مواد گھومنے والی مشینوں اور خصوصی کوروں کے لیے دلچسپی کا حامل ہے جہاں بہاؤ کی سمت مسلسل بدلتی رہتی ہے۔

جب سلیکون کا مواد 6.5 wt% تک بڑھایا جاتا ہے، تو مواد صفر میگنیٹو اسٹریکشن، زیادہ برقی مزاحمتی صلاحیت اور کم ایڈی کرنٹ کے نقصان کے قریب پہنچ جاتا ہے، جو بلند فریکوئنسی پر اعلیٰ کارکردگی دیتا ہے۔ ہائی-سلیکان سٹیل اس لیے کم{-شور، کم-ہائی-فریکوئنسی ٹرانسفارمرز اور ری ایکٹرز کے لیے ایک مثالی امیدوار ہے، اور یہ ایک فعال تحقیقی موضوع بنا ہوا ہے کیونکہ زیادہ سلیکان مواد پٹی کو ٹوٹنا اور رول کرنا مشکل بنا دیتا ہے۔

درخواست کے میدان

اعلی-کارکردگی والے پاور ٹرانسفارمرز: UHV ٹرانسمیشن ٹرانسفارمرز اور ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز جن کو لوڈ نقصان کی سخت حدوں کو پورا کرنا ضروری ہے۔

توانائی کے نئے آلات: ونڈ اور سولر انورٹرز اور ای وی چارجنگ پائلز کے لیے ہائی-فریکوئنسی ٹرانسفارمرز۔

اعلی-اختتام برقی آلات: درست آلات کے ٹرانسفارمرز اور اعلی-فریکوئنسی ری ایکٹر جہاں کم مقناطیسی پابندی اور مستحکم کارکردگی اہمیت رکھتی ہے۔

مستقبل کی تحقیق کی سمت

روک تھام کرنے والا-مفت اناج-اورینٹڈ اسٹیل، جو روایتی روکنے والے کیمسٹری سے گریز کرتا ہے، سلیب کو کم درجہ حرارت کی اجازت دیتا ہے اور ڈیکاربرائزیشن کے مرحلے کو ختم کرتا ہے، اور اس کی پیداوار کو جزوی طور پر مینوفیکچرنگ میں لاگو کیا گیا ہے۔ مزید کام کرنے کی ضرورت ہے 0.1 ملی میٹر سے نیچے کی انتہائی پتلی پٹیوں پر جو ٹرپل ری کرسٹلائزیشن کے ذریعے تیار کی گئی ہیں، ہائی سیچوریشن انڈکشن والی خالص لوہے کی پلیٹیں، اور ہائی-موصلیت، غیر-آلودہ موصلیت اور بانڈنگ کوٹنگز۔ یہ پیش رفت انہی اہداف کو نشانہ بناتی ہے: توانائی کی اگلی نسل کے لیے کم نقصان، زیادہ انڈکشن اور پتلا گیج-موثر مقناطیسی آلات۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

اناج پر مبنی اسٹیل کی خصوصیات میں B8 کا کیا مطلب ہے؟

B8 مقناطیسی پولرائزیشن ہے جو 800 A/m کی مقناطیسی فیلڈ کی طاقت پر ماپا جاتا ہے۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ مواد کو کتنی آسانی سے میگنیٹائز کیا جا سکتا ہے اور کور کتنی زیادہ فلوکس کثافت تک پہنچ سکتا ہے، جس کی قدریں عام درجات کے لیے 1.82 T اور اعلی-انڈکشن گریڈ کے لیے 2.0 T تک ہوتی ہیں۔

اعلی-فریکوئنسی ٹرانسفارمرز کے لیے پتلا سلیکون اسٹیل کیوں بہتر ہے؟

ایڈی کرنٹ کا نقصان پٹی کی موٹائی کے مربع کے ساتھ بڑھتا ہے، اس لیے موٹائی کو آدھا کرنے سے ایڈی کا جزو چار کے فیکٹر سے کم ہو جاتا ہے۔ 0.20 ملی میٹر اور 0.15 ملی میٹر جیسے پتلے درجات اس لیے 400 ہرٹز اور اس سے اوپر کے لیے ضروری ہیں۔

مقناطیسی ڈومین ریفائنمنٹ بنیادی نقصان کو کیسے کم کرتا ہے؟

لیزر یا مکینیکل ٹریٹمنٹ بڑے مقناطیسی ڈومینز کو چھوٹے حصوں میں تقسیم کرتا ہے، جو ڈومین کی دیوار کی نقل و حرکت کے راستے کو چھوٹا کرتا ہے اور غیر معمولی ایڈی کرنٹ نقصان کو کم کرتا ہے۔ اناج پر مبنی اسٹیل کا کل بنیادی نقصان 10% سے 20% تک گر جاتا ہے۔

6.5٪ سلکان اسٹیل کے بارے میں کیا خاص ہے؟

6.5 wt% سلکان پر میگنیٹو اسٹرکشن صفر تک پہنچ جاتا ہے، مزاحمتی صلاحیت زیادہ ہوتی ہے اور ایڈی کرنٹ کا نقصان کم ہوتا ہے، اس لیے مواد ہائی فریکوئنسی پر پرسکون اور موثر ہوتا ہے۔ خرابی ٹوٹ پھوٹ ہے، جو رولنگ اور ہینڈلنگ کو مشکل بناتی ہے۔

ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کے لیے کون سا گریڈ منتخب کیا جانا چاہیے؟

50 ہرٹز ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کے لیے، عام گریڈز جیسے کہ 23Q110 یا 27Q120 متوازن نقصان اور قیمت فراہم کرتے ہیں۔ جہاں کوئی-لوڈ نقصان آپریٹنگ لاگت پر حاوی نہیں ہوتا ہے، وہاں ڈومین-بہتر یا اعلی-انڈکشن گریڈز 0.9 W/kg سے کم نقصان کے ساتھ جائز ہیں۔

P1.7/50 کیا ہے؟

یہ 1.7 T کی چوٹی پولرائزیشن اور Epstein فریم کا استعمال کرتے ہوئے 50 Hz کی فریکوئنسی پر ماپا جانے والا واٹ فی کلو گرام میں مخصوص کل بنیادی نقصان ہے، جو اناج پر مبنی برقی سٹیل کے لیے معیاری موازنہ نقطہ ہے۔