Magneți de Samariu Cobalt (SmCo): Caracteristici, Caracteristici, Producție și Aplicații

Magneții de samariu-cobalt (SmCo) sunt pământuri rare. Principalele tipuri produse au compoziția chimică SmCo5 și Sm2Ko17... Sunt foarte populare și sunt al doilea cel mai puternic magnet, mai puțin puternic decât magneții de neodim, dar au și temperaturi de funcționare mai ridicate și forță coercitivă mai mare. Acești magneți sunt foarte buni la coroziune, dar sunt fragili, predispuși la crăpare și crăpare.

Sunt fabricați ca magneții de neodim prin presare într-un câmp magnetic și apoi sinterizare.

Ei reprezintă grupul cu a doua cea mai mare energie internă după magneții de neodim (NdFeB). Deoarece sunt foarte rezistenți la coroziune și nu necesită tratament de suprafață, astfel de magneți sunt cei mai buni magneți de neodim pentru lucrul la temperaturi ridicate și în condiții nefavorabile.

De asemenea, spre deosebire de magneții de neodim (Nd), magneții SmCo folosesc materiale mai disponibile pe scară largă care sunt în mod inerent stabile la temperaturi cu mult peste punctul Curie.Acest lucru face ca prețurile pentru SmCo să fie mai stabile și mai puțin susceptibile la schimbările pieței.

Dezavantajul lor este prețul mai mare. Alte dezavantaje sunt fragilitatea ridicată, rezistența scăzută la tracțiune și o tendință deosebit de mare de despicare.

Magneții de samariu-cobalt sunt extrem de rezistenți la câmpurile de demagnetizare externe datorită energiei lor maxime ridicate Hcmax... Această caracteristică face ca magneții de samariu-cobalt să fie deosebit de potriviți pentru aplicații electromecanice.

Acești magneți pot fi utilizați la temperaturi semnificativ mai mari decât magneții de neodim, temperatura maximă de funcționare a magneților SmCo este de 250 până la 300 ° C. Coeficientul lor de temperatură este de 0,04% la 1 ° C.

Un alt factor care afectează rezistența unui magnet este forma acestuia și posibila prezență a unui circuit magnetic extern. Magneții subțiri (de obicei în formă de bară) sunt mai ușor demagnetizați decât magneții groși.

Magneții SmCo Samarium Cobalt au fost dezvoltați de Albert Gale și Dilip K. Das și echipa lor de la Raytheon Corporation în 1970.

Pentru a produce magneți de samariu-cobalt, materiile prime sunt topite într-un cuptor cu inducție umplut cu argon. Amestecul se toarnă într-o formă și se răcește cu apă până se formează un lingot. Lingoul este zdrobit și particulele zdrobite pentru a le reduce dimensiunea. Pulberea rezultată este comprimată într-un câmp magnetic într-o matriță de forma dorită pentru orientarea dorită a câmpului magnetic.

Sinterizarea are loc la o temperatură de 1100–1250 ° C, apoi tratamentul cu soluție la 1100–1200 ° C. În cele din urmă, este eliberat la o temperatură de aproximativ 700–900 ° C. Apoi este împământat și magnetizat în continuare pentru a crește magneticul. putere. Produsul finit este testat, verificat și pregătit pentru expediere către clienți.

Astfel, procesul de producție a SmCo este similar cu producția de magneți de neodim - presarea într-un câmp magnetic și sinterizarea ulterioară.

Materialul magnetic samariu-cobalt este foarte fragil, ceea ce face dificilă utilizarea mașinilor de tăiat metal în producția lor. fragilitatea asociată cu granul (structura cristalină) a pulberii metalice împiedică utilizarea sculelor din carbură.

Majoritatea materialelor magnetice sunt prelucrate într-o stare nemagnetică, iar magnetul prelucrat este apoi magnetizat la saturație. Acești magneți folosesc unelte diamantate și un lichid de răcire pe bază de apă pentru a găuri.

Deșeurile de măcinare nu trebuie să fie complet uscate, deoarece samariu-cobaltul are un punct de aprindere scăzut, doar 150-180 ° C. O scânteie mică, de exemplu cauzată de electricitatea statică, poate aprinde cu ușurință materialul. Flacăra rezultată devine foarte fierbinte și greu de controlat.

Montare magnetică de precizie

Magneții de samariu-cobalt sunt extrem de puternici și necesită un câmp de magnetizare mare. Natura anizotropă a magneților de samariu de cobalt sinterizat are ca rezultat o singură direcție de magnetizare. Acesta trebuie menținut în timpul magnetizării când magnetul este plasat în ansamblul final.

Direcția de magnetizare este măsurată cu un indicator care determină un pol magnetic specific pentru o anumită mașină sau echipament în timpul producției.

Magneții de samariu-cobalt sunt utilizați pe scară largă în industria auto, aerospațială, de apărare și industrială într-o varietate de echipamente, aparate și instrumente, cum ar fi motoare electrice, generatoare electrice, cuplaje electromagnetice, microfoane, difuzoare, dispozitive de pulverizare de acoperire în vid, senzori Hall, acceleratoare. particule și multe alte dispozitive.