Працяглая стабільнасць магнітаў - клопат кожнага карыстальніка. Стабільнасць самарыева-кобальтавых (SmCo) магнітаў больш важная для іх жорсткіх умоў прымянення. У 2000 г. Чэнь[1]і Лю[2]і інш., даследавалі склад і структуру высокатэмпературнага SmCo і распрацавалі самарыева-кобальтавыя магніты, устойлівыя да высокіх тэмператур. Максімальная працоўная тэмпература (Тмакс) магнітаў SmCo была павялічана з 350°C да 550°C. Пасля гэтага Chen et al. палепшыў устойлівасць SmCo да акіслення шляхам нанясення нікелевых, алюмініевых і іншых пакрыццяў на магніты SmCo.
У 2014 годзе доктар Мао Шоудун, заснавальнік «MagnetPower», сістэматычна вывучаў стабільнасць SmCo пры высокіх тэмпературах, і вынікі былі апублікаваны ў JAP.[3]. Агульныя вынікі наступныя:
1. КаліSmCoзнаходзіцца ў высокатэмпературным стане (500°C, паветра), на паверхні лёгка ўтвараецца пласт дэградацыі. Слой дэградацыі ў асноўным складаецца з вонкавага пласта (самарый знясілены) і ўнутранага пласта (шмат аксідаў). Асноўная структура магнітаў SmCo была цалкам разбурана ў пласце дэградацыі. Як паказана на малюнках 1 і 2.
Мал.1. Аптычныя мікрафатаграфіі Sm2Co17магніты ізатэрмічна апрацаваныя на паветры пры 500 °C на працягу рознага часу. Слаі дэградацыі пад паверхнямі, якія (а) паралельныя і (б) перпендыкулярныя восі с.
Мал.2. Мікрафатаграфія BSE і лінейнае сканаванне элементаў EDS праз Sm2Co17магніты ізатэрмічна апрацаваныя на паветры пры 500 °C на працягу 192 гадзін.
2. Асноўнае ўтварэнне дэградацыйнага пласта значна ўплывае на магнітныя ўласцівасці SmCo, як паказана на малюнку 3. Дэградацыйныя пласты ў асноўным складаюцца з цвёрдага раствора Co(Fe), CoFe2O4, Sm2O3 і ZrOx ва ўнутраных слаях і Fe3O4, CoFe2O4 і CuO у знешніх маштабах. Co(Fe), CoFe2O4 і Fe3O4 дзейнічалі як магнітна-мяккія фазы ў параўнанні з магнітна-цвёрдай фазай цэнтральных незакранутых магнітаў Sm2Co17. Паводзіны дэградацыі павінны кантралявацца.
Мал. 3. Крывыя намагнічанасці Sm2Co17магніты ізатэрмічна апрацаваныя на паветры пры 500 °C на працягу рознага часу. Тэмпература выпрабаванняў крывых намагнічанасці складае 298 К. Знешняе поле H паралельна восі C Sm2Co17магніты.
3. Калі пакрыцці з высокай устойлівасцю да акіслення наносяцца на SmCo для замены арыгінальных гальванічных пакрыццяў, працэс дэградацыі SmCo можа быць больш істотна інгібіраваны, а стабільнасць SmCo можа быць палепшана, як паказана на малюнку 4. ПрымяненнеАБО пакрыццёзначна інгібіруюць павелічэнне вагі SmCo і страту магнітных уласцівасцей.
Мал.4 структура ўстойлівага да акіслення АБО пакрыцця на Sm2Co17магніт.
З тых часоў «MagnetPower» правёў эксперыменты па доўгатэрміновай стабільнасці (~4000 гадзін) пры высокай тэмпературы, што можа даць эталон стабільнасці магнітаў SmCo для будучага выкарыстання пры высокіх тэмпературах.
У 2021 годзе, зыходзячы з патрабаванняў да максімальнай працоўнай тэмпературы, «MagnetPower» распрацавала серыю марак ад 350°C да 550°C （серыя Т）. Гэтыя маркі могуць забяспечыць дастатковы выбар для высокатэмпературнага прымянення SmCo, а магнітныя ўласцівасці больш выгадныя. Як паказана на малюнку 5. Падрабязнасці глядзіце на вэб-старонцы:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/
Малюнак 5. Высокотэмпературныя магніты SmCo (серыя T) кампаніі “MagnetPower”
ВЫСНОВЫ
1. У якасці высокастабільнага рэдказямельнага пастаяннага магніта SmCo можна выкарыстоўваць пры высокай тэмпературы (≥350°C) на працягу кароткага перыяду часу. Высокатэмпературны SmCo (серыя T) можа прымяняцца пры тэмпературы 550°C без незваротнага размагнічвання.
2. Аднак, калі магніты SmCo выкарыстоўваліся пры высокай тэмпературы (≥350°C) на працягу доўгага часу, паверхня схільная да адукацыі дэградацыйнага пласта. Выкарыстанне антыакісляльнага пакрыцця можа забяспечыць стабільнасць SmCo пры высокай тэмпературы.
Даведка
[1] CHChen, IEEE Transactions on Magnetics, 36, 3291-3293, (2000);
[2] JF Liu, Journal of Applied Physics, 85, 2800-2804, (1999);
[3] Shoudong Mao, Journal of Applied Physics, 115, 043912,1-6 (2014)
Час публікацыі: 8 ліпеня 2023 г
