مغناطيس السماريوم الكوبالت (SmCo): الميزات والخصائص والإنتاج والتطبيقات

مغناطيس الكوبالت السماريوم (SmCo) هي أتربة نادرة. الأنواع الرئيسية المنتجة لها التركيبة الكيميائية SmCo5 و Sm2Ko17 ... وهي تحظى بشعبية كبيرة وهي ثاني أقوى مغناطيس ، وأقل قوة من مغناطيس النيوديميوم ، ولكن لديها أيضًا درجات حرارة تشغيل أعلى وقوة قسرية أعلى. هذه المغناطيسات جيدة جدًا في مقاومة التآكل ، ولكنها هشة وعرضة للتشقق والتشقق.

إنها مصنوعة مثل مغناطيس نيوديميوم بالضغط في مجال مغناطيسي ثم التلبيد.

يمثلون المجموعة التي تمتلك ثاني أعلى طاقة داخلية بعد مغناطيس النيوديميوم (NdFeB). نظرًا لأنها شديدة المقاومة للتآكل ولا تتطلب معالجة سطحية ، فإن هذه المغناطيسات هي أفضل مغناطيس نيوديميوم للعمل في درجات حرارة عالية وتحت ظروف معاكسة.

أيضًا ، على عكس مغناطيس النيوديميوم (Nd) ، تستخدم مغناطيسات SmCo مواد متاحة على نطاق واسع تكون مستقرة بطبيعتها في درجات حرارة أعلى بكثير من نقطة كوري.هذا يجعل تسعير SmCo أكثر استقرارًا وأقل عرضة لتغيرات السوق.

عيبهم هو السعر الأعلى. ومن العيوب الأخرى الهشاشة العالية وقوة الشد المنخفضة والميل الشديد للانقسام.

مغناطيس السماريوم والكوبالت مقاوم للغاية لمجالات إزالة المغناطيسية الخارجية بسبب الطاقة القصوى العالية Hcmax ... تجعل هذه الميزة مغناطيس السماريوم والكوبالت مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الكهروميكانيكية.

يمكن استخدام هذه المغناطيسات في درجات حرارة أعلى بكثير من مغناطيس النيوديميوم ، ودرجة حرارة التشغيل القصوى لمغناطيس SmCo هي 250 إلى 300 درجة مئوية. معامل درجة الحرارة لديهم 0.04٪ عند 1 درجة مئوية.

عامل آخر يؤثر على مقاومة المغناطيس هو شكله واحتمال وجود دائرة مغناطيسية خارجية. المغناطيسات الرقيقة (عادة على شكل قضيب) يسهل إزالتها المغناطيسية أكثر من المغناطيسات السميكة.

تم تطوير SmCo Samarium Cobalt Magnets بواسطة Albert Gale و Dilip K. Das وفريقهم في شركة Raytheon Corporation في عام 1970.

لإنتاج مغناطيس السماريوم والكوبالت ، تذوب المواد الخام في فرن حثي مملوء بالأرجون. يُسكب الخليط في قالب ويُبرد بالماء حتى يتشكل سبيكة. يتم تكسير السبيكة وتكسير الجزيئات لتقليل حجمها. يتم ضغط المسحوق الناتج في مجال مغناطيسي في قالب بالشكل المطلوب للتوجيه المطلوب للمجال المغناطيسي.

يحدث التلبيد عند درجة حرارة 1100-1250 درجة مئوية ، ثم معالجة المحلول عند درجة حرارة 1100-1200 درجة مئوية ، أخيرًا ، يتم تحريره عند درجة حرارة حوالي 700-900 درجة مئوية ، ثم يتم تأريضه ومغناطيسه بشكل أكبر لزيادة المغناطيسية. قوة. يتم اختبار المنتج النهائي وفحصه وإعداده للشحن للعملاء.

وبالتالي ، فإن عملية إنتاج SmCo تشبه إنتاج مغناطيس نيوديميوم - الضغط في مجال مغناطيسي والتلبيد اللاحق.

المادة المغناطيسية السماريوم والكوبالت هشة للغاية ، مما يجعل من الصعب استخدام آلات قطع المعادن في إنتاجها. يحول التقصف المرتبط بالحبيبات (التركيب البلوري) للمسحوق المعدني دون استخدام أدوات الكربيد.

يتم تشكيل معظم المواد المغناطيسية في حالة غير مغناطيسية ، ثم يتم ممغنط المغناطيس المشكل إلى التشبع. تستخدم هذه المغناطيسات أدوات ماسية ومبرد مائي لحفر الثقوب.

لا ينبغي أن يكون طحن الفضلات جافًا تمامًا ، حيث إن نقطة وميض السماريوم والكوبالت منخفضة ، فقط 150-180 درجة مئوية. يصبح اللهب الناتج ساخنًا جدًا ويصعب التحكم فيه.

تركيب مغناطيسي دقيق

مغناطيسات السماريوم والكوبالت قوية للغاية وتتطلب مجالًا ممغنطًا كبيرًا. ينتج عن الطبيعة متباينة الخواص لمغناطيس السماريوم الكوبالت المتكلس اتجاه واحد للمغنطة. يجب الحفاظ عليه أثناء المغنطة عند وضع المغناطيس في التجميع النهائي.

يتم قياس اتجاه المغنطة بمؤشر يحدد قطبًا مغناطيسيًا معينًا لآلة أو معدة معينة أثناء الإنتاج.

تستخدم مغناطيسات السماريوم والكوبالت على نطاق واسع في صناعة السيارات والفضاء والدفاع والصناعات الصناعية في مجموعة متنوعة من المعدات والأجهزة والأدوات مثل المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية والوصلات الكهرومغناطيسية والميكروفونات ومكبرات الصوت وأجهزة رش الطلاء بالفراغ ومستشعرات القاعة والمسرعات الجسيمات والعديد من الأجهزة الأخرى.