Kin samarium kobalt magneten wurde brûkt foar mear as tsien jier - de lange-termyn stabiliteit fan samarium kobalt by hege temperatuer

De stabiliteit op lange termyn fan magneten is in soarch fan elke brûker. De stabiliteit fan samarium kobalt (SmCo) magneten is wichtiger foar har hurde tapassingsomjouwing. Yn 2000, Chen^[1]en Liu^[2]et al., studearje de gearstalling en struktuer fan hege temperatuer SmCo, en ûntwikkele hege temperatuer-resistant samarium-kobalt magneten. De maksimale wurktemperatuer (T_max) fan SmCo magneten waard ferhege fan 350 ° C nei 550 ° C. Dêrnei, Chen et al. ferbettere de oksidaasjebestriding fan SmCo troch nikkel, aluminium en oare coatings op 'e SmCo-magneten te deponearje.

Yn 2014 studearre Dr Mao Shoudong, de oprjochter fan "MagnetPower", systematysk de stabiliteit fan SmCo by hege temperatueren, en de resultaten waarden publisearre yn JAP^[3]. De algemiene resultaten binne as folget:

1. WannearSmCois yn in hege temperatuer steat (500 ° C, lucht), it is maklik te foarmjen in degradaasje laach op it oerflak. De degradaasjelaach is benammen gearstald út in eksterne skaal (Samarium is útput) en in ynterne laach (in protte oksides). De basisstruktuer fan 'e SmCo-magneten waard folslein ferneatige yn' e degradaasjelaach. Lykas werjûn yn figuer 1 en figuer 2.

Fig.1. De optyske mikrografen fan 'e Sm₂Co₁₇magneten isothermal behannele yn loft by 500 ° C foar ferskate tiden. De degradaasjelagen ûnder oerflakken dy't (a) parallel en (b) loodrecht op 'e c-as binne.

Fig.2. BSE-mikrografy en EDS-eleminten line-scan oer de Sm₂Co₁₇magneten isotermysk behannele yn loft by 500 ° C foar 192 h.

2. De wichtichste formaasje fan de degradaasje laach signifikant beynfloedet de magnetyske eigenskippen fan SmCo, lykas werjûn yn figuer 3. De degradaasje lagen waarden benammen gearstald út Co (Fe) fêste oplossing, CoFe2O4, Sm2O3, en ZrOx yn de ynterne lagen en Fe3O4, CoFe2O4, en CuO yn 'e eksterne skalen. De Co(Fe), CoFe2O4, en Fe3O4 fungearren as sêfte magnetyske fazen yn ferliking mei de hurde magnetyske faze fan 'e sintrale ûnoantaaste Sm2Co17-magneten. It degradaasjegedrach moat kontrolearre wurde.

Fig. 3. De magnetization bochten fan Sm₂Co₁₇magneten isothermal behannele yn loft by 500 ° C foar ferskate tiden. De test temperatuer fan de magnetization curves is 298 K. It eksterne fjild H is parallel oan de c-as alignment fan de Sm₂Co₁₇magnets.

3. As coatings mei hege oksidaasjebestriding wurdt dellein op SmCo te ferfangen de oarspronklike electroplating coating, it degradaasje proses fan SmCo kin mear signifikant remming en de stabiliteit fan SmCo kin wurde ferbettere, lykas werjûn yn figuer 4. De tapassing fan SmCoOR coatingsignifikant remme de gewichtsferheging fan 'e SmCo en it ferlies fan magnetyske eigenskippen.

Fig.4 de struktuer fan de oksidaasje ferset OR coating op de Sm₂Co₁₇magneet.

"MagnetPower" hat sûnt útfierd eksperiminten fan lange-termyn stabiliteit (~ 4000hours) op hege temperatuer, dat kin soargje foar in stabiliteit referinsje fan SmCo magnets foar it takomstige gebrûk by hege temperatueren.

Yn 2021 hat "MagnetPower" in searje klassen ûntwikkele fan 350 ° C oant 550 ° C, basearre op de eask foar maksimale wurktemperatuer （T rige）. Dizze klassen kinne genôch karren leverje foar SmCo-applikaasje op hege temperatuer, en de magnetyske eigenskippen binne foardieliger. Lykas werjûn yn figuer 5. Sjoch asjebleaft nei de webside foar details:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Fig.5 De ​​hege temperatuer SmCo magneten (T rige) fan "MagnetPower"

KONKLUSJES

1. As in tige stabile seldsume ierde permaninte magneten, SmCo kin brûkt wurde op hege temperatuer (≥350 ° C) foar in koarte perioade fan tiid. De hege temperatuer SmCo (T-searje) kin tapast wurde op 550 ° C sûnder ûnomkearbere demagnetisaasje.

2. As de SmCo-magneten lykwols foar in lange tiid op hege temperatuer (≥350 ° C) brûkt waarden, is it oerflak gefoelich foar it produsearjen fan in degradaasjelaach. It brûken fan anty-oksidaasjecoating kin soargje foar de stabiliteit fan de SmCo by hege temperatuer.

Referinsje

[1] CHChen, IEEE Transaksjes op 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)