Samaryum Kobalt Mıknatıslar (SmCo): Özellikler, Karakteristikler, Üretim ve Uygulamalar
Samaryum kobalt mıknatısları (SmCo) nadir toprak elementleridir. Üretilen ana tipler SmCo5 ve Sm2Ko17 kimyasal bileşimine sahiptir... Bunlar çok popülerdir ve en güçlü ikinci mıknatıstır, neodimyum mıknatıslardan daha az güçlüdür, ancak aynı zamanda daha yüksek çalışma sıcaklıklarına ve daha yüksek zorlayıcı kuvvete sahiptir. Bu mıknatıslar korozyona karşı çok iyi direnç gösterirler, ancak kırılgandırlar, çatlamaya ve çatlamaya eğilimlidirler.
Bir manyetik alana bastırılarak ve ardından sinterlenerek neodimyum mıknatıslar gibi yapılırlar.
Neodimyum mıknatıslardan (NdFeB) sonra ikinci en yüksek iç enerjiye sahip grubu temsil ederler. Korozyona karşı oldukça dirençli oldukları ve yüzey işlemi gerektirmedikleri için, bu tür mıknatıslar, yüksek sıcaklıklarda ve olumsuz koşullar altında çalışmak için en iyi neodimyum mıknatıslardır.
Ayrıca, neodimyum (Nd) mıknatısların aksine, SmCo mıknatıslar, Curie noktasının çok üzerindeki sıcaklıklarda doğası gereği kararlı olan, daha yaygın olarak bulunan malzemeleri kullanır.Bu, SmCo için fiyatlandırmayı daha istikrarlı ve pazar değişikliklerine daha az duyarlı hale getirir.
Dezavantajları daha yüksek fiyattır. Diğer dezavantajlar, yüksek kırılganlık, düşük gerilme mukavemeti ve özellikle yüksek ayrılma eğilimidir.
Samaryum-kobalt mıknatıslar, yüksek maksimum enerjileri Hcmax nedeniyle harici manyetik giderme alanlarına karşı son derece dirençlidir... Bu özellik, samaryum-kobalt mıknatısları elektromekanik uygulamalar için özellikle uygun hale getirir.
Bu mıknatıslar neodimyum mıknatıslara göre çok daha yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir, SmCo mıknatısların maksimum çalışma sıcaklığı 250 ila 300°C'dir. Sıcaklık katsayıları 1°C'de %0,04'tür.
Bir mıknatısın direncini etkileyen diğer bir faktör, şekli ve harici bir manyetik devrenin olası varlığıdır. İnce mıknatıslar (tipik olarak çubuk şeklinde), kalın mıknatıslardan daha kolay manyetikliği giderilir.
SmCo Samarium Kobalt Mıknatısları, Albert Gale ve Dilip K. Das ve ekibi tarafından 1970 yılında Raytheon Corporation'da geliştirildi.
Samaryum-kobalt mıknatısları üretmek için hammaddeler argonla dolu bir indüksiyon fırınında eritilir. Karışım bir kalıba dökülür ve bir külçe oluşana kadar suyla soğutulur. Külçe ezilir ve parçacıklar boyutlarını küçültmek için ezilir. Ortaya çıkan toz, manyetik alanın istenen oryantasyonu için istenen şekle sahip bir kalıba bir manyetik alan içinde sıkıştırılır.
Sinterleme 1100–1250 °C sıcaklıkta gerçekleşir, ardından çözelti işlemi 1100–1200 °C'de gerçekleşir. Son olarak, yaklaşık 700–900 °C sıcaklıkta serbest bırakılır. Daha sonra topraklanır ve manyetikliği artırmak için daha fazla mıknatıslanır. kuvvet. Bitmiş ürün test edilir, kontrol edilir ve müşterilere gönderilmek üzere hazırlanır.
Bu nedenle, SmCo'nun üretim süreci, neodimyum mıknatısların üretimine benzer - bir manyetik alanda presleme ve ardından sinterleme.
Samaryum-kobalt manyetik malzeme çok kırılgandır, bu da üretimlerinde metal kesme makinelerinin kullanılmasını zorlaştırır. Metal tozunun taneciği (kristal yapı) ile ilişkili kırılganlık, karbür aletlerin kullanımını engeller.
Çoğu manyetik malzeme, manyetik olmayan bir durumda işlenir ve işlenmiş mıknatıs daha sonra doygunluğa kadar mıknatıslanır. Bu mıknatıslar, delik açmak için elmas aletler ve su bazlı bir soğutma sıvısı kullanır.
Samaryum-kobaltın parlama noktası yalnızca 150-180 °C gibi düşük olduğundan öğütme atığı tamamen kuru olmamalıdır. Örneğin statik elektriğin neden olduğu küçük bir kıvılcım malzemeyi kolayca tutuşturabilir. Ortaya çıkan alev çok ısınır ve kontrol edilmesi zorlaşır.
Hassas manyetik montaj
Samaryum-kobalt mıknatıslar son derece güçlüdür ve geniş bir mıknatıslanma alanı gerektirir. Sinterlenmiş kobalt samaryum mıknatıslarının anizotropik doğası, tek bir mıknatıslanma yönüyle sonuçlanır. Mıknatıs son tertibata yerleştirildiğinde mıknatıslanma sırasında korunmalıdır.
Mıknatıslanma yönü, üretim sırasında belirli bir makine veya ekipman için belirli bir manyetik kutbu belirleyen bir gösterge ile ölçülür.
Samaryum-kobalt mıknatıslar, elektrik motorları, elektrik jeneratörleri, elektromanyetik kaplinler, mikrofonlar, hoparlörler, vakumlu kaplama püskürtme cihazları, Hall sensörleri, hızlandırıcılar gibi çeşitli ekipman, aparat ve enstrümanlarda otomotiv, havacılık, savunma ve endüstriyel endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. parçacıklar ve diğer birçok cihaz.