magneti samarij kobalt

magneti samarij kobalt

Magneti na osnovi Sm2Co17- še naprej igrajo nenadomestljivo vlogo v industriji trajnih magnetov zaradi svojih edinstvenih visokotemperaturnih magnetnih lastnosti in vrhunske magnetne stabilnosti. Široko se uporabljajo v visokohitrostnih motorjih, elektronskih komunikacijah in vesoljskih aplikacijah. Visokoenergijski magnetni izdelki so ključnega pomena za pospešitev miniaturizacije in učinkovitosti naprav. Zato je doseganje visokozmogljivih magnetov SmCo cilj od uvedbe Sm2Co17.

Magneti na osnovi Sm2Co17- so sestavljeni iz samarija, kobalta, železa, bakra in cirkonija. Vsebnost vsakega elementa ima drugačen vpliv na magnetno delovanje. Mikrostruktura magnetov na osnovi Sm2Co17-je celična struktura, ki jo sestavljajo celična faza 2:17R, mejna faza celice 1:5H in trombocitna faza 1:3R, bogata z Zr. Celica 2:17R je romboedrična faza s svojo dolgo osjo, poravnano vzdolž osi lahkega magnetiziranja. Vsebuje s Fe bogat Th2Zn17-romboedrični Sm2(Co, Fe)17 kot glavno fazo. Ta glavna faza 2:17R zagotavlja visoko nasičeno magnetizacijo (Ms) magnetu, ki na koncu določa remanenco (Br). Faza 1:5H je mejna faza celice CaCu5-tipa Sm(Co, Cu)5, bogata s Cu, ki poveča koercitivnost magnetov s pripenjanjem domenske stene. Trombocitna faza 1:3R, bogata z Zr, je usmerjena pravokotno na c-os in se razteza čez celično strukturo. Ta faza omogoča, da baker difundira v fazo celične meje, razširi celično fazo in poveča energijo domenske stene faze celične meje, s čimer se poveča prisila.

Poleg velikosti celične faze na splošne magnetne lastnosti magnetov vplivajo tudi količina, debelina in sestava faze celične meje. Teoretična vrednost produkta največje energije trajnega magneta je sorazmerna s kvadratom njegove nasičene magnetizacije (Ms). Izboljšanje Ms je bistvenega pomena za doseganje visokoenergetskega izdelka. Kot strukturno občutljiv parameter se energent lahko izboljša tudi z optimizacijo celične strukture. Z drugimi besedami, Ms in energijski produkt samarijevih kobaltnih magnetov je mogoče učinkovito povečati z optimizacijo sestave in modifikacijo postopka toplotne obdelave. Vsebnost Fe v glavni fazi Sm2(Co, Fe)17 služi predvsem za izboljšanje Ms in Br magnetov. Nasičena magnetizacija (Js) faze Sm2Co17 je približno 12 kGs. Ko se vsebnost Fe poveča, lahko Js za Sm2(Co0.8Fe{{10}}.2)17 in Sm2(Co0.7Fe0.3)17 doseže 13,5 kgs oziroma 16,3 kgs. Če pa vsebnost Fe v Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z preseže 25 mas. %, celična struktura nenormalno raste. Ta prevelika celična struktura negativno vpliva na njeno homogenost, kar ima za posledico močan upad koercitivnosti in kvadratnosti krivulje demagnetizacije.

Z uporabo jet rezkanja in modifikacije toplotne obdelave je SDM obvladal množično proizvodnjo visokozmogljivih magnetov SmCo. Njihova magnetna zmogljivost je primerljiva z zmogljivostjo Electron Energy Corporation (EEC) in Arnold Magnetic Technologies.