A ellir defnyddio magnetau cobalt samarium am fwy na deng mlynedd—— sefydlogrwydd hirdymor samarium cobalt ar dymheredd uchel

Mae sefydlogrwydd tymor hir magnetau yn bryder i bob defnyddiwr. Mae sefydlogrwydd magnetau samarium cobalt (SmCo) yn bwysicach ar gyfer eu hamgylchedd cymhwysiad llym. Yn 2000, Chen^[1]a Liu^[2]et al., astudio cyfansoddiad a strwythur SmCo tymheredd uchel, a datblygu magnetau samariwm-cobalt sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel. Y tymheredd gweithredu uchaf (T_max) cynyddwyd magnetau SmCo o 350 ° C i 550 ° C. Ar ôl hynny, Chen et al. gwella ymwrthedd ocsideiddio SmCo trwy adneuo nicel, alwminiwm a haenau eraill ar y magnetau SmCo.

Yn 2014, astudiodd Dr. Mao Shoudong, sylfaenydd “MagnetPower”, sefydlogrwydd SmCo ar dymheredd uchel yn systematig, a chyhoeddwyd y canlyniadau yn JAP^[3]. Mae'r canlyniadau cyffredinol fel a ganlyn:

1. Pa brydSmComewn cyflwr tymheredd uchel (500 ° C, aer), mae'n hawdd ffurfio haen ddiraddio ar yr wyneb. Mae'r haen ddiraddio yn cynnwys graddfa allanol yn bennaf (mae Samarium wedi'i disbyddu) a haen fewnol (llawer o ocsidau). Dinistriwyd strwythur sylfaenol y magnetau SmCo yn llwyr yn yr haen diraddio. Fel y dangosir yn Ffigur 1 a Ffigur 2.

Ffig.1. Mae micrograffau optegol y Sm₂Co₁₇magnetau isothermol sy'n cael eu trin mewn aer ar 500 ° C ar wahanol adegau. Yr haenau diraddio o dan arwynebau sydd (a) yn baralel a (b) yn berpendicwlar i'r echelin c.

Ffig.2. Micrograff BSE ac elfennau EDS sgan llinell ar draws y Sm₂Co₁₇magnetau isothermol wedi'u trin mewn aer ar 500 ° C am 192 h.

2. Mae prif ffurfiant yr haen diraddio yn effeithio'n sylweddol ar briodweddau magnetig SmCo, fel y dangosir yn Ffigur 3. Roedd yr haenau diraddio yn cynnwys datrysiad solet Co(Fe), CoFe2O4, Sm2O3, a ZrOx yn bennaf yn yr haenau mewnol a Fe3O4, CoFe2O4, a CuO yn y graddfeydd allanol. Roedd y Co(Fe), CoFe2O4, a Fe3O4 yn gweithredu fel cyfnodau magnetig meddal o'i gymharu â chyfnod magnetig caled y magnetau canolog Sm2Co17 nad oedd wedi'u heffeithio. Dylid rheoli'r ymddygiad diraddio.

Ffig. 3. Mae cromliniau magnetization Sm₂Co₁₇magnetau isothermol sy'n cael eu trin mewn aer ar 500 ° C ar wahanol adegau. Tymheredd prawf y cromliniau magnetization yw 298 K. Mae'r maes allanol H yn cyfateb i aliniad c-echel y Sm₂Co₁₇magnetau.

3. Os caiff haenau â gwrthiant ocsideiddio uchel eu hadneuo ar SmCo i ddisodli'r haenau electroplatio gwreiddiol, gellir atal y broses ddiraddio SmCo yn fwy sylweddol a gellir gwella sefydlogrwydd SmCo, fel y dangosir yn Ffigur 4. CymhwysoNEU cotioatal yn sylweddol y cynnydd pwysau y SmCo a cholli priodweddau magnetig.

Ffig.4 strwythur y gwrthiant ocsidiad NEU cotio ar y Sm₂Co₁₇magned.

Ers hynny mae “MagnetPower” wedi cynnal arbrofion o sefydlogrwydd hirdymor (~ 4000 awr) ar dymheredd uchel, a all ddarparu cyfeiriad sefydlogrwydd magnetau SmCo i'w defnyddio yn y dyfodol ar dymheredd uchel.

Yn 2021, yn seiliedig ar y gofyniad tymheredd gweithredu uchaf, mae “MagnetPower” wedi datblygu cyfres o raddau o 350 ° C i 550 ° C （cyfres T）. Gall y graddau hyn ddarparu digon o ddewisiadau ar gyfer cymhwysiad SmCo tymheredd uchel, ac mae'r priodweddau magnetig yn fwy manteisiol. Fel y dangosir yn Ffigur 5. Cyfeiriwch at y dudalen we am fanylion:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Ffig.5 Magnetau SmCo tymheredd uchel (cyfres T) o “MagnetPower”

CASGLIADAU

1. Fel magnetau parhaol daear prin hynod sefydlog, gellir defnyddio SmCo ar dymheredd uchel (≥350 ° C) am gyfnod byr o amser. Gellir cymhwyso'r SmCo tymheredd uchel (cyfres T) ar 550 ° C heb ddadfagneteiddio anghildroadwy.

2. Fodd bynnag, pe bai'r magnetau SmCo yn cael eu defnyddio ar dymheredd uchel (≥350 ° C) am amser hir, mae'r wyneb yn dueddol o gynhyrchu haen ddiraddio. Gall defnyddio cotio gwrth-ocsidiad sicrhau sefydlogrwydd y SmCo ar dymheredd uchel.

Cyfeiriad

[1] CHChen, Trafodion IEEE ar Magneteg, 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)