Samariumi koobaltmagnetid (SmCo): omadused, omadused, tootmine ja rakendused

Samariumi koobaltmagnetid (SmCo) on haruldased muldmetallid. Peamised toodetavad tüübid on keemilise koostisega SmCo5 ja Sm2Ko17... Need on väga populaarsed ja on tugevuselt teine ​​magnet, vähem tugevad kui neodüümmagnetid, kuid neil on ka kõrgem töötemperatuur ja suurem sundjõud. Need magnetid on väga head korrosioonikindlad, kuid on rabedad, võivad praguneda ja praguneda.

Neid valmistatakse nagu neodüümmagneteid magnetväljas vajutades ja seejärel paagutades.

Need esindavad neodüümmagnetite (NdFeB) järel kõrgeima siseenergiaga rühma. Kuna need on väga korrosioonikindlad ega vaja pinnatöötlust, on sellised magnetid parimad neodüümmagnetid töötamiseks kõrgel temperatuuril ja ebasoodsates tingimustes.

Erinevalt neodüüm (Nd) magnetitest kasutavad SmCo magnetid laiemalt kättesaadavaid materjale, mis on oma olemuselt stabiilsed Curie punktist tunduvalt kõrgematel temperatuuridel.See muudab SmCo hinnakujunduse stabiilsemaks ja turumuutustele vähem vastuvõtlikuks.

Nende puuduseks on kõrgem hind. Muud puudused on suur rabedus, madal tõmbetugevus ja eriti suur kalduvus lõheneda.

Samarium-koobaltmagnetid on tänu oma kõrgele maksimaalsele energiale Hcmax äärmiselt vastupidavad välistele demagnetiseerivatele väljadele... See omadus muudab samarium-koobaltimagnetid eriti sobivaks elektromehaanilisteks rakendusteks.

Neid magneteid saab kasutada oluliselt kõrgematel temperatuuridel kui neodüümmagneteid, SmCo magnetite maksimaalne töötemperatuur on 250 kuni 300 ° C. Nende temperatuurikoefitsient on 1 ° C juures 0,04%.

Teine magneti takistust mõjutav tegur on selle kuju ja välise magnetahela võimalik olemasolu. Õhukesed magnetid (tavaliselt vardakujulised) on kergemini demagnetiseeritavad kui paksud magnetid.

SmCo Samarium Cobalt Magnets töötasid välja Albert Gale ja Dilip K. Das ning nende meeskond Raytheon Corporationis 1970. aastal.

Samarium-koobaltmagnetite tootmiseks sulatatakse toorained argooniga täidetud induktsioonahjus. Segu valatakse vormi ja jahutatakse veega, kuni moodustub valuplokk. Valuplokk purustatakse ja osakesed purustatakse, et vähendada nende suurust. Saadud pulber pressitakse magnetväljas magnetvälja soovitud orientatsiooni jaoks soovitud kujuga matriitsiks.

Paagutamine toimub temperatuuril 1100–1250 ° C, seejärel lahuse töötlemine temperatuuril 1100–1200 ° C. Lõpuks vabaneb see temperatuuril umbes 700–900 ° C. Seejärel maandatakse ja magnetiseeritakse veelgi, et suurendada magnetilist tugevus. Valmistoodet testitakse, kontrollitakse ja valmistatakse ette klientidele saatmiseks.

Seega on SmCo tootmisprotsess sarnane neodüümmagnetite tootmisega — magnetväljas pressimine ja sellele järgnev paagutamine.

Samaarium-koobalti magnetmaterjal on väga habras, mistõttu on metallilõikuspinkide kasutamine nende valmistamisel raskendatud. Metallipulbri teralisusega (kristallilise struktuuriga) seotud rabedus välistab karbiidist tööriistade kasutamise.

Enamik magnetilisi materjale töödeldakse mittemagnetilises olekus ja töödeldud magnet magnetiseeritakse seejärel küllastumiseni. Need magnetid kasutavad aukude puurimiseks teemanttööriistu ja veepõhist jahutusvedelikku.

Jahvatusjäätmed ei tohiks olla täiesti kuivad, kuna samarium-koobaltil on madal leekpunkt, ainult 150-180 ° C. Väike säde, näiteks staatilisest elektrist põhjustatud, võib materjali kergesti süttida. Tekkiv leek muutub väga kuumaks ja seda on raske kontrollida.

Täpne magnetiline kinnitus

Samaarium-koobalti magnetid on äärmiselt tugevad ja nõuavad suurt magnetiseerivat välja. Paagutatud koobalt-samariumi magnetite anisotroopse olemuse tulemuseks on üks magnetiseerimissuund. Seda tuleb säilitada magnetiseerimise ajal, kui magnet asetatakse lõppkoostu.

Magnetiseerimise suunda mõõdetakse indikaatoriga, mis määrab tootmise käigus antud masina või seadme jaoks konkreetse magnetpooluse.

Samaarium-koobaltmagneteid kasutatakse laialdaselt auto-, kosmose-, kaitse- ja tööstustööstuses mitmesugustes seadmetes, seadmetes ja instrumentides, nagu elektrimootorid, elektrigeneraatorid, elektromagnetilised ühendused, mikrofonid, kõlarid, vaakumkatte pihustusseadmed, Halli andurid, kiirendid osakesed ja paljud muud seadmed.