Samarijevi kobaltni magneti (SmCo): Lastnosti, značilnosti, proizvodnja in aplikacije

Samarijevi kobaltni magneti (SmCo) so redke zemlje. Glavni proizvedeni tipi imajo kemično sestavo SmCo5 in Sm2Ko17... So zelo priljubljeni in so drugi najmočnejši magnet, manj močni od neodimovih magnetov, imajo pa tudi višje delovne temperature in večjo prisilno silo. Ti magneti so zelo odporni proti koroziji, vendar so krhki, nagnjeni k pokanju in razpokanju.

Narejeni so kot neodimovi magneti s stiskanjem v magnetnem polju in nato sintranjem.

Predstavljajo skupino z drugo največjo notranjo energijo za neodimovimi magneti (NdFeB). Ker so zelo odporni proti koroziji in ne zahtevajo površinske obdelave, so takšni magneti najboljši neodimovi magneti za delo pri visokih temperaturah in v neugodnih pogojih.

Prav tako za razliko od neodimovih (Nd) magnetov magneti SmCo uporabljajo širše dostopne materiale, ki so sami po sebi stabilni pri temperaturah precej nad Curiejevo točko.Zaradi tega so cene za SmCo bolj stabilne in manj dovzetne za tržne spremembe.

Njihova slabost je višja cena. Druge pomanjkljivosti so velika krhkost, nizka natezna trdnost in še posebej velika nagnjenost k cepljenju.

Magneti iz samarija in kobalta so izjemno odporni na zunanja razmagnetna polja zaradi svoje visoke največje energije Hcmax ... Zaradi te lastnosti so magneti iz samarija in kobalta posebej primerni za elektromehanske aplikacije.

Ti magneti se lahko uporabljajo pri znatno višjih temperaturah kot neodimovi magneti, največja delovna temperatura magnetov SmCo je 250 do 300 ° C. Njihov temperaturni koeficient je 0,04 % pri 1 ° C.

Drug dejavnik, ki vpliva na odpornost magneta, je njegova oblika in morebitna prisotnost zunanjega magnetnega kroga. Tanki magneti (običajno v obliki palice) se lažje razmagnetijo kot debeli magneti.

SmCo Samarium Cobalt Magnets sta leta 1970 razvila Albert Gale in Dilip K. Das ter njuna ekipa pri Raytheon Corporation.

Za proizvodnjo magnetov samarij-kobalt se surovine talijo v indukcijski peči, napolnjeni z argonom. Zmes vlijemo v kalup in ohladimo z vodo, dokler ne nastane ingot. Ingot je zdrobljen in delci zdrobljeni, da se zmanjša njihova velikost. Nastali prah se stisne v magnetnem polju v matrico želene oblike za želeno orientacijo magnetnega polja.

Sintranje poteka pri temperaturi 1100–1250 °C, nato obdelava raztopine pri 1100–1200 °C. Končno se sprosti pri temperaturi približno 700–900 °C. Nato se ozemlji in dodatno magnetizira, da se poveča magnetna moč. Končni izdelek je testiran, preverjen in pripravljen za pošiljanje strankam.

Tako je proizvodni proces SmCo podoben proizvodnji neodimovih magnetov - stiskanje v magnetnem polju in naknadno sintranje.

Magnetni material samarij-kobalt je zelo krhek, kar otežuje uporabo strojev za rezanje kovin pri njihovi proizvodnji. Krhkost, povezana z zrnatostjo (kristalno strukturo) kovinskega prahu, onemogoča uporabo orodij iz karbidne trdine.

Večina magnetnih materialov je strojno obdelana v nemagnetnem stanju, obdelani magnet pa se nato magnetizira do nasičenosti. Ti magneti za vrtanje lukenj uporabljajo diamantna orodja in hladilno tekočino na vodni osnovi.

Odpadki pri mletju ne smejo biti popolnoma suhi, saj ima samarij-kobalt nizko plamenišče, le 150-180 °C. Majhna iskra, na primer zaradi statične elektrike, lahko zlahka vname material. Nastali plamen postane zelo vroč in ga je težko nadzorovati.

Natančna magnetna montaža

Samarij-kobalt magneti so izjemno močni in zahtevajo veliko magnetno polje. Anizotropna narava sintranih kobaltovih samarijevih magnetov povzroči enosmerno magnetizacijo. Vzdrževati ga je treba med magnetizacijo, ko je magnet nameščen v končni sestavi.

Smer magnetizacije se meri z indikatorjem, ki med proizvodnjo določa določen magnetni pol za določen stroj ali opremo.

Samarijevo-kobaltni magneti se pogosto uporabljajo v avtomobilski, vesoljski, obrambni in industrijski industriji v različni opremi, aparatih in instrumentih, kot so elektromotorji, električni generatorji, elektromagnetne sklopke, mikrofoni, zvočniki, naprave za vakuumsko nanašanje premazov, Hallovi senzorji, pospeševalci delci in številne druge naprave.