مغناطيسات الكوبالت الساماريوم

مغناطيسات الكوبالت الساماريوم

تستمر المغناطيسات القائمة على Sm2Co17- في لعب دور لا غنى عنه في صناعة المغناطيس الدائم نظرًا لخصائصها المغناطيسية الفريدة عالية الحرارة واستقرارها المغناطيسي الفائق. تُستخدم على نطاق واسع في المحركات عالية السرعة والاتصالات الإلكترونية وتطبيقات الطيران والفضاء. تعد مغناطيسات المنتجات عالية الطاقة ضرورية لتسريع تصغير الأجهزة وكفاءتها. لذلك، كان تحقيق مغناطيسات SmCo عالية الأداء هدفًا منذ تقديم Sm2Co17.

تتكون المغناطيسات القائمة على Sm2Co17- من الساماريوم والكوبالت والحديد والنحاس والزركونيوم. يؤثر محتوى كل عنصر بشكل مختلف على الأداء المغناطيسي. البنية الدقيقة للمغناطيسات القائمة على Sm2Co17- هي بنية خلوية تتكون من طور الخلية 2:17R، وطور حدود الخلية 1:5H، وطور الصفائح الدموية الغني بالزركونيوم 1:3R. الخلية 2:17R هي طور معيني الشكل مع محورها الطويل محاذي لمحور المغناطيسية السهلة. تحتوي على نوع Sm2(Co, Fe)17 المعيني الشكل الغني بالحديد Th2Zn17- كمرحلة رئيسية. توفر هذه المرحلة الرئيسية 2:17R مغناطيسية عالية التشبع (Ms) للمغناطيس، والتي تحدد في النهاية البقايا (Br). الطور 1:5H هو طور حدودي للخلية غني بالنحاس من نوع CaCu5-Sm(Co, Cu)5 يزيد من قوة إكراه المغناطيس من خلال تثبيت جدار المجال. الطور الصفيحات الغني بالزركونيوم 1:3R موجه بشكل عمودي على المحور c ويمتد عبر البنية الخلوية. يسمح هذا الطور للنحاس بالانتشار في طور حدود الخلية، مما يؤدي إلى توسيع الطور الخلوي وزيادة طاقة جدار مجال طور حدود الخلية، وبالتالي تعزيز قوة الإكراه.

بالإضافة إلى حجم الطور الخلوي، تؤثر كمية وسمك وتركيب طور حدود الخلية أيضًا على الخصائص المغناطيسية الكلية للمغناطيس. القيمة النظرية لمنتج الطاقة القصوى للمغناطيس الدائم تتناسب مع مربع مغناطيسيته المشبعة (Ms). يعد تعزيز Ms أمرًا ضروريًا لتحقيق منتج عالي الطاقة. كمعلمة حساسة للهيكل، يمكن أيضًا تحسين منتج الطاقة عن طريق تحسين البنية الخلوية. بعبارة أخرى، يمكن تعزيز Ms ومنتج الطاقة لمغناطيسات الكوبالت الساماريوم بشكل فعال من خلال تحسين التركيب وتعديل عملية المعالجة الحرارية. يخدم محتوى Fe في الطور الرئيسي Sm2(Co, Fe)17 بشكل أساسي لتحسين Ms وBr للمغناطيس. يبلغ مغناطيسية التشبع (Js) لطور Sm2Co17 حوالي 12 كيلو جرام. مع زيادة محتوى Fe، يمكن أن تصل Js لـ Sm2(Co0.8Fe{{10}}.2)17 وSm2(Co0.7Fe0.3)17 إلى 13.5 كيلوجرام و16.3 كيلوجرام على التوالي. ومع ذلك، إذا تجاوز محتوى Fe في Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z 25% من الوزن، فإن البنية الخلوية تنمو بشكل غير طبيعي. تؤثر هذه البنية الخلوية الضخمة سلبًا على تجانسها، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في الإكراه ومربع منحنى إزالة المغناطيسية.

بفضل استخدام الطحن النفاث وتعديل المعالجة الحرارية، تمكنت شركة SDM من إتقان الإنتاج الضخم لمغناطيسات SmCo عالية الأداء. وأداؤها المغناطيسي يضاهي أداء شركة Electron Energy Corporation (EEC) وArnold Magnetic Technologies.