samarium koboltmagneter

samarium koboltmagneter

Sm2Co17-baserte magneter fortsetter å spille en uerstattelig rolle i permanentmagnetindustrien på grunn av deres unike høytemperaturmagnetiske egenskaper og overlegne magnetiske stabilitet. De er mye brukt i høyhastighetsmotorer, elektronisk kommunikasjon og romfartsapplikasjoner. Produktmagneter med høy energi er avgjørende for å akselerere miniatyriseringen og effektiviteten til enheter. Derfor har det vært et mål å oppnå høyytelses SmCo-magneter siden introduksjonen av Sm2Co17.

Sm2Co17-baserte magneter er sammensatt av samarium, kobolt, jern, kobber og zirkonium. Innholdet i hvert element har ulik innflytelse på den magnetiske ytelsen. Mikrostrukturen til Sm2Co17-baserte magneter er en cellulær struktur som består av 2:17R cellefase, 1:5H cellegrensefase og Zr-rik 1:3R blodplatefase. 2:17R-cellen er en romboedrisk fase med sin lange akse på linje langs den enkle magnetiseringsaksen. Den inneholder Fe-rik Th2Zn17-romboedral Sm2(Co, Fe)17 som hovedfase. Denne 2:17R hovedfasen gir høy metningsmagnetisering (Ms) til magneten, som til slutt bestemmer remanensen (Br). 1:5H-fasen er en Cu-rik CaCu5-type Sm(Co, Cu)5 cellegrensefase som øker koerciviteten til magnetene gjennom domeneveggstifting. Den Zr-rike 1:3R blodplatefasen er orientert vinkelrett på c-aksen og strekker seg over cellestrukturen. Denne fasen lar kobber diffundere inn i cellegrensefasen, utvide den cellulære fasen og øke cellegrensefasens domeneveggenergi, og derved øke tvangsevnen.

I tillegg til størrelsen på den cellulære fasen, påvirker mengden, tykkelsen og sammensetningen av cellegrensefasen også de generelle magnetiske egenskapene til magnetene. Den teoretiske verdien av en permanent magnets maksimale energiprodukt er proporsjonal med kvadratet på dens metningsmagnetisering (Ms). Å forbedre Ms er avgjørende for å oppnå et høyenergiprodukt. Som en struktursensitiv parameter kan energiproduktet også forbedres ved å optimalisere cellestrukturen. Med andre ord, Ms og energiproduktet til Samarium Cobalt-magneter kan forbedres effektivt gjennom komposisjonsoptimalisering og modifikasjon av varmebehandlingsprosessen. Fe-innholdet i hovedfasen Sm2(Co, Fe)17 tjener hovedsakelig til å forbedre Ms og Br til magnetene. Metningsmagnetiseringen (Js) av Sm2Co17-fasen er omtrent 12 kGs. Når Fe-innholdet øker, kan J-ene til Sm2(Co0.8Fe{{10}}.2)17 og Sm2(Co0.7Fe0.3)17 nå henholdsvis 13,5 kg og 16,3 kg. Imidlertid, hvis Fe-innholdet i Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z overstiger 25 vekt%, vokser cellestrukturen unormalt. Denne overdimensjonerte cellestrukturen påvirker dens homogenitet negativt, noe som resulterer i en kraftig nedgang i koercivitet og kvadratisk avmagnetiseringskurven.

Med bruk av jetfresing og varmebehandlingsmodifikasjon har SDM mestret masseproduksjonen av høyytelses SmCo-magneter. Deres magnetiske ytelse er sammenlignbare med Electron Energy Corporation (EEC) og Arnold Magnetic Technologies.