Սամարիումի կոբալտի մագնիսները կարո՞ղ են օգտագործվել ավելի քան տասը տարի՝ սամարիումի կոբալտի երկարաժամկետ կայունությունը բարձր ջերմաստիճանում

Մագնիսների երկարաժամկետ կայունությունը յուրաքանչյուր օգտագործողի մտահոգությունն է: Սամարիումի կոբալտի (SmCo) մագնիսների կայունությունն ավելի կարևոր է դրանց կիրառման կոշտ միջավայրի համար: 2000 թվականին Չեն[1]և Լյու[2]et al., ուսումնասիրել են բարձր ջերմաստիճանի SmCo-ի կազմն ու կառուցվածքը և մշակել բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն սամարիում-կոբալտ մագնիսներ: Առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը (Tառավելագույնը) SmCo մագնիսները բարձրացվել են 350°C-ից մինչև 550°C: Դրանից հետո Chen et al. բարելավեց SmCo-ի օքսիդացման դիմադրությունը՝ SmCo-ի մագնիսների վրա նիկել, ալյումին և այլ ծածկույթներ դնելով:

2014 թվականին «MagnetPower»-ի հիմնադիր դոկտոր Մաո Շուդոնգը համակարգված ուսումնասիրել է SmCo-ի կայունությունը բարձր ջերմաստիճաններում, և արդյունքները հրապարակվել են JAP-ում։[3]. Ընդհանուր արդյունքները հետևյալն են.

1. ԵրբSmCoգտնվում է բարձր ջերմաստիճանի վիճակում (500°C, օդ), մակերեսի վրա հեշտ է դեգրադացիոն շերտ ստեղծել։ Քայքայման շերտը հիմնականում կազմված է արտաքին մասշտաբով (Samarium-ը սպառված է) և ներքին շերտից (շատ օքսիդներ): SmCo մագնիսների հիմնական կառուցվածքը ամբողջությամբ ոչնչացվել է քայքայման շերտում: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում և Նկար 2-ում:

Նկ.1Նկ.1. Սմ-ի օպտիկական միկրոգրաֆիկները2Co17մագնիսներ, որոնք տարբեր ժամանակներում իզոթերմային մշակվում են օդում 500 °C ջերմաստիճանում: Քայքայման շերտերը մակերեսների տակ, որոնք (ա) զուգահեռ են և (բ) ուղղահայաց են c առանցքին:

Նկ.2

Նկ.2. BSE միկրոգրաֆը և EDS տարրերը գծային սկանավորում են Sm-ով2Co17մագնիսներ իզոթերմային մշակված օդում 500 °C ջերմաստիճանում 192 ժամ:

2. Քայքայման շերտի հիմնական ձևավորումը զգալիորեն ազդում է SmCo-ի մագնիսական հատկությունների վրա, ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում: CoFe2O4 և CuO արտաքին մասշտաբներում: Co(Fe), CoFe2O4 և Fe3O4-ը գործել են որպես փափուկ մագնիսական փուլեր՝ համեմատած կենտրոնական չազդված Sm2Co17 մագնիսների կոշտ մագնիսական փուլի հետ: Դեգրադացիայի վարքագիծը պետք է վերահսկվի:

Նկ.3

Նկ. 3. Sm-ի մագնիսացման կորերը2Co17մագնիսներ, որոնք տարբեր ժամանակներում իզոթերմային մշակվում են օդում 500 °C ջերմաստիճանում: Մագնիսացման կորերի փորձարկման ջերմաստիճանը 298 Կ է: H արտաքին դաշտը զուգահեռ է Sm-ի c առանցքի հավասարեցմանը:2Co17մագնիսներ.

3. Եթե SmCo-ի վրա տեղադրվում են բարձր օքսիդացման դիմադրություն ունեցող ծածկույթներ՝ փոխարինելու սկզբնական էլեկտրածածկման ծածկույթները, SmCo-ի քայքայման գործընթացը կարող է ավելի էականորեն արգելակվել և SmCo-ի կայունությունը կարող է բարելավվել, ինչպես ցույց է տրված Նկար 4-ում:ԿԱՄ ծածկույթզգալիորեն արգելակում է SmCo-ի քաշի ավելացումը և մագնիսական հատկությունների կորուստը:

Նկ.4

Նկ.4 Sm-ի վրա օքսիդացման դիմադրության ԿԱՄ ծածկույթի կառուցվածքը2Co17մագնիս.

«MagnetPower»-ը բարձր ջերմաստիճանում երկարաժամկետ կայունության (~4000 ժամ) փորձեր է իրականացրել, ինչը կարող է ապահովել SmCo մագնիսների կայունության տեղեկանք բարձր ջերմաստիճանում ապագա օգտագործման համար:

2021 թ.-ին, հիմնվելով առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանի պահանջի վրա, «MagnetPower»-ը մշակել է 350°C-ից մինչև 550°C աստիճանների շարք:T շարք). Այս աստիճանները կարող են բավարար ընտրություն ապահովել բարձր ջերմաստիճանի SmCo-ի կիրառման համար, և մագնիսական հատկություններն ավելի ձեռնտու են: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում: Մանրամասների համար այցելեք վեբ էջ.https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

 

Նկ.5

Նկ.5 «MagnetPower»-ի բարձր ջերմաստիճանի SmCo մագնիսները (T սերիա)

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

1. Որպես շատ կայուն հազվագյուտ հողի մշտական ​​մագնիսներ, SmCo-ն կարող է օգտագործվել բարձր ջերմաստիճանում (≥350°C) կարճ ժամանակահատվածում: Բարձր ջերմաստիճանի SmCo (T շարքը) կարող է կիրառվել 550°C-ում առանց անդառնալի ապամագնիսացման:

2. Այնուամենայնիվ, եթե SmCo մագնիսները երկար ժամանակ օգտագործվել են բարձր ջերմաստիճանում (≥350°C), ապա մակերեսը հակված է քայքայման շերտ առաջացնելու: Հակաօքսիդացման ծածկույթի օգտագործումը կարող է ապահովել SmCo-ի կայունությունը բարձր ջերմաստիճանում:

 

Հղում

[1] CHCchen, 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)


Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-08-2023