Samarium Cobalt Magnets (SmCo): Egenskaper, egenskaper, produktion och tillämpningar
Samariumkoboltmagneter (SmCo) är sällsynta jordartsmetaller. Huvudtyperna som produceras har den kemiska sammansättningen SmCo5 och Sm2Ko17... De är mycket populära och är den näst starkaste magneten, mindre starka än neodymmagneter, men har också högre driftstemperaturer och högre tvångskraft. Dessa magneter är mycket bra på att motstå korrosion, men är spröda, benägna att spricka och spricka.
De är gjorda som neodymmagneter genom att trycka in ett magnetfält och sedan sintra.
De representerar gruppen med den näst högsta interna energin efter neodymmagneter (NdFeB). Eftersom de är mycket motståndskraftiga mot korrosion och inte kräver ytbehandling, är sådana magneter de bästa neodymmagneterna för att arbeta vid höga temperaturer och under ogynnsamma förhållanden.
Till skillnad från neodymmagneter (Nd) använder SmCo-magneter också mer allmänt tillgängliga material som i sig är stabila vid temperaturer långt över Curie-punkten.Detta gör prissättningen för SmCo mer stabil och mindre mottaglig för marknadsförändringar.
Deras nackdel är det högre priset. Andra nackdelar är hög sprödhet, låg draghållfasthet och en särskilt hög sprickbenägenhet.
Samarium-koboltmagneter är extremt motståndskraftiga mot externa avmagnetiseringsfält på grund av deras höga maximala energi Hcmax... Denna egenskap gör samarium-koboltmagneter särskilt lämpliga för elektromekaniska applikationer.
Dessa magneter kan användas vid betydligt högre temperaturer än neodymmagneter, den maximala driftstemperaturen för SmCo-magneter är 250 till 300 ° C. Deras temperaturkoefficient är 0,04 % vid 1 ° C.
En annan faktor som påverkar resistansen hos en magnet är dess form och den eventuella närvaron av en extern magnetisk krets. Tunna magneter (typiskt stångformade) avmagnetiseras lättare än tjocka magneter.
SmCo Samarium Cobalt Magnets utvecklades av Albert Gale och Dilip K. Das och deras team på Raytheon Corporation 1970.
För att tillverka samarium-koboltmagneter smälts råvarorna i en induktionsugn fylld med argon. Blandningen hälls i en form och kyls med vatten tills den bildar ett göt. Götet krossas och partiklarna krossas för att minska deras storlek. Det resulterande pulvret komprimeras i ett magnetfält till en form av önskad form för den önskade orienteringen av magnetfältet.
Sintring sker vid en temperatur på 1100–1250 °C, därefter lösningsbehandling vid 1100–1200 °C. Slutligen frigörs den vid en temperatur på cirka 700–900 °C. Den jordas sedan och magnetiseras ytterligare för att öka magneten styrka. Den färdiga produkten testas, kontrolleras och förbereds för leverans till kunder.
Sålunda liknar tillverkningsprocessen av SmCo produktionen av neodymmagneter - pressning i ett magnetfält och efterföljande sintring.
Det magnetiska samarium-koboltmaterialet är mycket skört, vilket gör det svårt att använda metallskärmaskiner i sin produktion. Den sprödhet som är förknippad med kornen (kristallin struktur) hos metallpulvret utesluter användningen av karbidverktyg.
De flesta magnetiska material bearbetas i ett icke-magnetiskt tillstånd, och den bearbetade magneten magnetiseras sedan till mättnad. Dessa magneter använder diamantverktyg och ett vattenbaserat kylmedel för att borra hål.
Slipavfall bör inte vara helt torrt, eftersom samarium-kobolt har en låg flampunkt, endast 150-180 ° C. En liten gnista, till exempel orsakad av statisk elektricitet, kan lätt antända materialet. Den resulterande lågan blir mycket varm och svår att kontrollera.
Precisionsmagnetisk montering
Samarium-koboltmagneter är extremt starka och kräver ett stort magnetiseringsfält. Den anisotropa naturen hos sintrade koboltsamariummagneter resulterar i en enda magnetiseringsriktning. Den måste bibehållas under magnetiseringen när magneten placeras i slutmonteringen.
Magnetiseringsriktningen mäts med en indikator som bestämmer en specifik magnetisk pol för en given maskin eller utrustning under produktionen.
Samarium-koboltmagneter används i stor utsträckning inom fordons-, flyg-, försvars- och industriindustrin i en mängd olika utrustningar, apparater och instrument såsom elmotorer, elektriska generatorer, elektromagnetiska kopplingar, mikrofoner, högtalare, vakuumbeläggningssprayanordningar, Hall-sensorer, acceleratorer partiklar och många andra enheter.