Samariumo kobalto magnetai (SmCo): savybės, charakteristikos, gamyba ir pritaikymas
Samariumo kobalto magnetai (SmCo) yra retieji žemių elementai. Pagrindiniai gaminami tipai turi cheminę sudėtį SmCo5 ir Sm2Ko17... Jie yra labai populiarūs ir yra antras pagal stiprumą magnetas, mažiau stiprūs nei neodimio magnetai, tačiau pasižymi aukštesne darbo temperatūra ir didesne priverstine jėga. Šie magnetai yra labai atsparūs korozijai, tačiau yra trapūs, linkę įtrūkti ir įtrūkti.
Jie gaminami kaip neodimio magnetai, spaudžiant magnetiniame lauke ir po to sukepinant.
Jie atstovauja grupei, kurios vidinė energija yra antra pagal dydį po neodimio magnetų (NdFeB). Kadangi jie yra labai atsparūs korozijai ir nereikalauja paviršiaus apdorojimo, tokie magnetai yra geriausi neodimio magnetai dirbant aukštoje temperatūroje ir nepalankiomis sąlygomis.
Be to, skirtingai nuo neodimio (Nd) magnetų, SmCo magnetuose naudojamos plačiau prieinamos medžiagos, kurios iš prigimties yra stabilios esant temperatūrai, gerokai aukštesnei už Curie tašką.Dėl to SmCo kainodara yra stabilesnė ir mažiau jautri rinkos pokyčiams.
Jų trūkumas yra didesnė kaina. Kiti trūkumai yra didelis trapumas, mažas atsparumas tempimui ir ypač didelis polinkis skilti.
Samariumo-kobalto magnetai yra ypač atsparūs išoriniams demagnetizuojantiems laukams dėl savo didelės maksimalios energijos Hcmax... Dėl šios savybės samariumo-kobalto magnetai ypač tinka elektromechaninėms reikmėms.
Šie magnetai gali būti naudojami esant žymiai aukštesnei temperatūrai nei neodimio magnetai, maksimali SmCo magnetų veikimo temperatūra yra nuo 250 iki 300 ° C. Jų temperatūros koeficientas yra 0,04 % esant 1 ° C.
Kitas veiksnys, turintis įtakos magneto varžai, yra jo forma ir galimas išorinės magnetinės grandinės buvimas. Ploni magnetai (paprastai strypo formos) yra lengviau išmagnetinami nei stori magnetai.
SmCo Samarium Cobalt Magnets sukūrė Albertas Gale'as ir Dilipas K. Dasas bei jų komanda „Raytheon Corporation“ 1970 m.
Norint gaminti samariumo-kobalto magnetus, žaliavos lydomos indukcinėje krosnyje, užpildytoje argonu. Mišinys supilamas į formą ir aušinamas vandeniu, kol susidaro luitas. Luitai susmulkinami, o dalelės susmulkinamos, kad sumažėtų jų dydis. Gauti milteliai magnetiniame lauke suspaudžiami į norimos formos štampą norimai magnetinio lauko orientacijai.
Sukepinimas vyksta 1100–1250 ° C temperatūroje, po to apdorojimas tirpalu 1100–1200 ° C. Galiausiai jis išleidžiamas maždaug 700–900 ° C temperatūroje. Tada jis įžeminamas ir toliau įmagnetinamas, kad padidėtų magnetinis. jėga. Gatavas produktas yra išbandomas, patikrinamas ir paruošiamas siuntimui klientams.
Taigi SmCo gamybos procesas panašus į neodimio magnetų gamybą – presavimas magnetiniame lauke ir vėlesnis sukepinimas.
Samariumo-kobalto magnetinė medžiaga yra labai trapi, todėl jų gamyboje sunku naudoti metalo pjovimo stakles. Trapumas, susijęs su metalo miltelių grūdėtumu (kristalinė struktūra), neleidžia naudoti karbido įrankių.
Dauguma magnetinių medžiagų yra apdirbamos nemagnetine būsena, o apdirbtas magnetas įmagnetinamas iki prisotinimo. Šiuose magnetuose skylėms gręžti naudojami deimantiniai įrankiai ir vandens pagrindu pagamintas aušinimo skystis.
Šlifavimo atliekos neturėtų būti visiškai sausos, nes samariumo-kobalto pliūpsnio temperatūra yra žema, tik 150-180 ° C. Maža kibirkštis, pavyzdžiui, sukelta statinės elektros, gali lengvai uždegti medžiagą. Susidariusi liepsna tampa labai karšta ir sunkiai valdoma.
Tikslus magnetinis tvirtinimas
Samariumo-kobalto magnetai yra ypač stiprūs ir reikalauja didelio įmagnetinimo lauko. Sukepintų kobalto samariumo magnetų anizotropinis pobūdis lemia vieną įmagnetinimo kryptį. Jis turi būti išlaikytas įmagnetinimo metu, kai magnetas dedamas į galutinį mazgą.
Įmagnetinimo kryptis matuojama indikatoriumi, kuris gamybos metu nustato konkretų tam tikros mašinos ar įrangos magnetinį polių.
Samariumo-kobalto magnetai yra plačiai naudojami automobilių, kosmoso, gynybos ir pramonės pramonėje įvairioje įrangoje, aparatuose ir instrumentuose, tokiuose kaip elektros varikliai, elektros generatoriai, elektromagnetinės jungtys, mikrofonai, garsiakalbiai, vakuuminės dangos purškimo įtaisai, Hall jutikliai, greitintuvai. dalelės ir daugelis kitų prietaisų.