Samarija kobalta magnēti (SmCo): īpašības, raksturlielumi, ražošana un pielietojums
Samarija kobalta magnēti (SmCo) ir retzemju metāli. Galvenajiem ražotajiem veidiem ir ķīmiskais sastāvs SmCo5 un Sm2Ko17... Tie ir ļoti populāri un ir otrs spēcīgākais magnēts, mazāk izturīgi par neodīma magnētiem, taču tiem ir arī augstāka darba temperatūra un lielāks piespiedu spēks. Šie magnēti ir ļoti labi izturīgi pret koroziju, taču ir trausli, pakļauti plaisāšanai un plaisāšanai.
Tie ir izgatavoti kā neodīma magnēti, presējot magnētiskajā laukā un pēc tam saķepinot.
Tie pārstāv grupu ar otro augstāko iekšējo enerģiju pēc neodīma magnētiem (NdFeB). Tā kā tie ir ļoti izturīgi pret koroziju un tiem nav nepieciešama virsmas apstrāde, šādi magnēti ir vislabākie neodīma magnēti darbam augstā temperatūrā un nelabvēlīgos apstākļos.
Turklāt atšķirībā no neodīma (Nd) magnētiem SmCo magnēti izmanto plašāk pieejamus materiālus, kas pēc savas būtības ir stabili temperatūrā, kas ir krietni augstāka par Kirī punktu.Tas padara SmCo cenu noteikšanu stabilāku un mazāk pakļautu tirgus izmaiņām.
To trūkums ir augstā cena. Citi trūkumi ir liels trauslums, zema stiepes izturība un īpaši augsta šķelšanās tendence.
Samārija-kobalta magnēti ir ārkārtīgi izturīgi pret ārējiem demagnetizējošiem laukiem, jo tiem ir augsta maksimālā enerģija Hcmax... Šī funkcija padara samārija-kobalta magnētus īpaši piemērotus elektromehāniskiem lietojumiem.
Šos magnētus var izmantot ievērojami augstākās temperatūrās nekā neodīma magnētus, SmCo magnētu maksimālā darba temperatūra ir 250 līdz 300 ° C. To temperatūras koeficients ir 0,04% pie 1 ° C.
Vēl viens faktors, kas ietekmē magnēta pretestību, ir tā forma un iespējamā ārējās magnētiskās ķēdes klātbūtne. Plānos magnēti (parasti stieņa formas) ir vieglāk demagnetizēti nekā biezi magnēti.
SmCo Samarium Cobalt Magnets izstrādāja Alberts Gale un Dilip K. Das un viņu komanda Raytheon Corporation 1970. gadā.
Lai ražotu samārija-kobalta magnētus, izejvielas tiek izkausētas indukcijas krāsnī, kas piepildīta ar argonu. Maisījumu lej veidnē un atdzesē ar ūdeni, līdz veidojas lietnis. Lietni sasmalcina un daļiņas sasmalcina, lai samazinātu to izmēru. Iegūtais pulveris tiek saspiests magnētiskajā laukā vēlamās formas matricā vēlamajai magnētiskā lauka orientācijai.
Saķepināšana notiek 1100–1250 ° C temperatūrā, pēc tam šķīduma apstrāde 1100–1200 ° C. Visbeidzot, tas tiek atbrīvots aptuveni 700–900 ° C temperatūrā. Pēc tam to iezemē un tālāk magnetizē, lai palielinātu magnētisko. spēks. Gatavais produkts tiek testēts, pārbaudīts un sagatavots nosūtīšanai klientiem.
Tādējādi SmCo ražošanas process ir līdzīgs neodīma magnētu ražošanai — presēšana magnētiskajā laukā un sekojoša saķepināšana.
Samārija-kobalta magnētiskais materiāls ir ļoti trausls, kas apgrūtina metāla griešanas mašīnu izmantošanu to ražošanā. Trauslums, kas saistīts ar metāla pulvera graudainību (kristālisko struktūru), neļauj izmantot karbīda instrumentus.
Lielākā daļa magnētisko materiālu tiek apstrādāti nemagnētiskā stāvoklī, un pēc tam apstrādātais magnēts tiek magnetizēts līdz piesātinājumam. Šajos magnētos caurumu urbšanai tiek izmantoti dimanta instrumenti un dzesēšanas šķidrums uz ūdens bāzes.
Slīpēšanas atkritumi nedrīkst būt pilnīgi sausi, jo samārija-kobalta uzliesmošanas temperatūra ir zema, tikai 150-180 ° C. Neliela dzirkstele, ko izraisa, piemēram, statiskā elektrība, var viegli aizdedzināt materiālu. Iegūtā liesma kļūst ļoti karsta un grūti kontrolējama.
Precīza magnētiskā montāža
Samarija-kobalta magnēti ir ārkārtīgi spēcīgi, un tiem ir nepieciešams liels magnetizācijas lauks. Saķepināto kobalta samārija magnētu anizotropais raksturs rada vienu magnetizācijas virzienu. Tas ir jāsaglabā magnetizācijas laikā, kad magnēts tiek ievietots gala komplektā.
Magnetizācijas virzienu mēra ar indikatoru, kas ražošanas laikā nosaka konkrētu magnētisko polu konkrētai mašīnai vai iekārtai.
Samarija-kobalta magnēti tiek plaši izmantoti automobiļu, kosmosa, aizsardzības un rūpniecības nozarēs dažādās iekārtās, aparātos un instrumentos, piemēram, elektromotoros, elektriskajos ģeneratoros, elektromagnētiskajos sakaros, mikrofonos, skaļruņos, vakuuma pārklājuma izsmidzināšanas ierīcēs, Hall sensoros, paātrinātājos. daļiņas un daudzas citas ierīces.