Samarium Cobalt Magnets (SmCo): תכונות, מאפיינים, ייצור ויישומים
מגנטי קובלט של סמריון (SmCo) הם כדורי אדמה נדירים. הסוגים העיקריים המיוצרים הם בעלי ההרכב הכימי SmCo5 ו- Sm2Ko17... הם פופולריים מאוד והם המגנט השני בעוצמתו, פחות חזק ממגנטים ניאודימיום, אך גם בעלי טמפרטורות פעולה גבוהות יותר וכוח כפייה גבוה יותר. מגנטים אלה טובים מאוד בעמידה בפני קורוזיה, אך הם שבירים, נוטים להיסדק ולהיסדק.
הם עשויים כמו מגנטים ניאודימיום על ידי לחיצה בשדה מגנטי ואז סינטר.
הם מייצגים את הקבוצה עם האנרגיה הפנימית השנייה בגובהה אחרי מגנטים ניאודימיום (NdFeB). מכיוון שהם עמידים מאוד בפני קורוזיה ואינם דורשים טיפול פני השטח, מגנטים כאלה הם מגנטי הנאודימיום הטובים ביותר לעבודה בטמפרטורות גבוהות ובתנאים שליליים.
כמו כן, בניגוד למגנטים של ניאודימיום (Nd), מגנטים של SmCo משתמשים בחומרים זמינים יותר שהם מטבעם יציבים בטמפרטורות הרבה מעל נקודת הקורי.זה הופך את התמחור עבור SmCo ליציב יותר ופחות רגיש לשינויים בשוק.
החיסרון שלהם הוא המחיר הגבוה יותר. חסרונות נוספים הם שבירות גבוהה, חוזק מתיחה נמוך ונטייה גבוהה במיוחד להתפצלות.
מגנטים סמריום-קובלט עמידים במיוחד בפני שדות דה-מגנטיזציה חיצוניים בשל האנרגיה המקסימלית הגבוהה שלהם Hcmax... תכונה זו הופכת את מגנטי הסמריום-קובלט למתאימים במיוחד ליישומים אלקטרו-מכניים.
ניתן להשתמש במגנטים אלו בטמפרטורות גבוהות משמעותית ממגנטים ניאודימיום, טמפרטורת הפעולה המקסימלית של מגנטים של SmCo היא 250 עד 300 מעלות צלזיוס. מקדם הטמפרטורה שלהם הוא 0.04% ב-1 מעלות צלזיוס.
גורם נוסף המשפיע על ההתנגדות של מגנט הוא צורתו ונוכחות אפשרית של מעגל מגנטי חיצוני. מגנטים דקים (בדרך כלל בצורת סרגל) מובטלים בקלות רבה יותר ממגנטים עבים.
SmCo Samarium Cobalt Magnets פותחו על ידי אלברט גייל ודיליפ ק.דאס והצוות שלהם בחברת Raytheon Corporation בשנת 1970.
להפקת מגנטים של סמריום-קובלט, חומרי הגלם מומסים בכבשן אינדוקציה מלא בארגון. את התערובת יוצקים לתבנית ומצננים במים עד ליצירת מטיל. המטיל נמעך והחלקיקים נמעכים כדי להקטין את גודלם. האבקה המתקבלת נדחסת בשדה מגנטי לתבנית בעלת הצורה הרצויה לכיוון הרצוי של השדה המגנטי.
סינטרה מתבצעת בטמפרטורה של 1100-1250 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן טיפול בתמיסה ב-1100-1200 מעלות צלזיוס. לבסוף, היא משתחררת בטמפרטורה של כ-700-900 מעלות צלזיוס. לאחר מכן היא מקורקעת וממגנטת עוד יותר כדי להגדיל את המגנטי כוח. המוצר המוגמר נבדק, נבדק ומוכן למשלוח ללקוחות.
לפיכך, תהליך הייצור של SmCo דומה לייצור של מגנטים ניאודימיום - לחיצה בשדה מגנטי ולאחר מכן סינטר.
החומר המגנטי סמריום-קובלט שביר מאוד, מה שמקשה על שימוש במכונות חיתוך מתכת בייצורן. השבריריות הקשורה לגרגר (מבנה גבישי) של אבקת המתכת מונעת שימוש בכלי קרביד.
רוב החומרים המגנטיים מעובדים במצב לא מגנטי, והמגנט המעובד ממוגנט לאחר מכן לרוויה. מגנטים אלה משתמשים בכלי יהלום ונוזל קירור על בסיס מים כדי לקדוח חורים.
פסולת טחינה לא צריכה להיות יבשה לחלוטין, שכן לסמריום-קובלט יש נקודת הבזק נמוכה, רק 150-180 מעלות צלזיוס. ניצוץ קטן, למשל, הנגרם מחשמל סטטי, יכול בקלות להצית את החומר. הלהבה המתקבלת נעשית חמה מאוד וקשה לשלוט בה.
הרכבה מגנטית מדויקת
מגנטים של סמריום-קובלט הם חזקים במיוחד ודורשים שדה מגנט גדול. האופי האניזוטרופי של מגנטים של סמריום קובלט מסונט מביא לכיוון יחיד של מגנטיזציה. יש לשמור עליו במהלך המגנטיזציה כאשר המגנט ממוקם בהרכבה הסופית.
כיוון המגנטיזציה נמדד באמצעות מחוון הקובע קוטב מגנטי ספציפי עבור מכונה או ציוד נתון במהלך הייצור.
מגנטים סמריום-קובלט נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות הרכב, התעופה והחלל, הביטחוני והתעשייתי במגוון ציוד, מכשירים ומכשירים כגון מנועים חשמליים, גנרטורים חשמליים, צימודים אלקטרומגנטיים, מיקרופונים, רמקולים, התקני ריסוס ציפוי ואקום, חיישני הול, מאיצים חלקיקים והתקנים רבים אחרים.