Довгострокова стабільність магнітів - це турбота кожного користувача. Стабільність самарій-кобальтових (SmCo) магнітів більш важлива для їх суворого середовища застосування. У 2000 році Чен[1]і Лю[2]та ін., досліджуючи склад і структуру високотемпературного SmCo, розробили стійкі до високих температур самарій-кобальтові магніти. Максимальна робоча температура (Тмакс) магнітів SmCo було збільшено з 350°C до 550°C. Після цього Chen et al. покращив стійкість SmCo до окислення шляхом нанесення нікелевих, алюмінієвих та інших покриттів на магніти SmCo.
У 2014 році доктор Мао Шоудун, засновник «MagnetPower», систематично вивчав стабільність SmCo при високих температурах, і результати були опубліковані в JAP[3]. Загальні результати такі:
1. КолиSmCoзнаходиться у високотемпературному стані (500°C, повітря), на поверхні легко утворюється шар деградації. Шар деградації в основному складається із зовнішнього шару (самарій виснажений) і внутрішнього шару (багато оксидів). Основна структура магнітів SmCo була повністю зруйнована в шарі деградації. Як показано на рисунках 1 і 2.
Рис.1. Оптичні мікрофотографії Sm2Co17магніти ізотермічні, оброблені на повітрі при 500 °C протягом різного часу. Шари деградації під поверхнями, які (а) паралельні та (б) перпендикулярні до осі с.
Рис.2. Мікрофото BSE та елементи EDS лінійного сканування через Sm2Co17магніти ізотермічно оброблені на повітрі при 500 °C протягом 192 год.
2. Основне утворення шару деградації значно впливає на магнітні властивості SmCo, як показано на малюнку 3. Шари деградації в основному складаються з твердого розчину Co(Fe), CoFe2O4, Sm2O3 і ZrOx у внутрішніх шарах і Fe3O4, CoFe2O4 і CuO в зовнішніх шкалах. Co(Fe), CoFe2O4 і Fe3O4 діяли як м’які магнітні фази порівняно з магнітно-твердою фазою центральних неушкоджених магнітів Sm2Co17. Слід контролювати поведінку деградації.
Рис. 3. Криві намагнічування Sm2Co17магніти ізотермічні, оброблені на повітрі при 500 °C протягом різного часу. Випробувальна температура кривих намагніченості становить 298 К. Зовнішнє поле H паралельно осі c Sm2Co17магніти.
3. Якщо покриття з високою стійкістю до окислення наноситься на SmCo для заміни оригінальних гальванічних покриттів, процес деградації SmCo може бути значно загальмований, а стабільність SmCo може бути покращена, як показано на малюнку 4. Застосування SmCoАБО покриттязначно гальмують збільшення ваги SmCo та втрату магнітних властивостей.
Рис.4 структура окислювально-стійкого OR покриття на Sm2Co17магніт.
«MagnetPower» з тих пір проводив експерименти з довгостроковою стабільністю (~4000 годин) при високій температурі, що може забезпечити еталон стабільності магнітів SmCo для майбутнього використання при високих температурах.
У 2021 році, виходячи з вимог максимальної робочої температури, «MagnetPower» розробила серію марок від 350°C до 550°C （серія T）. Ці марки можуть забезпечити достатній вибір для високотемпературного застосування SmCo, а магнітні властивості є кращими. Як показано на малюнку 5. Будь ласка, зверніться до веб-сторінки для отримання детальної інформації:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/
Рис.5 Високотемпературні магніти SmCo (серія T) від “MagnetPower”
ВИСНОВКИ
1. Як високостабільний рідкоземельний постійний магніт SmCo можна використовувати при високій температурі (≥350°C) протягом короткого періоду часу. Високотемпературний SmCo (серія T) можна застосовувати при 550°C без незворотного розмагнічування.
2. Однак, якщо магніти SmCo використовувалися при високій температурі (≥350°C) протягом тривалого часу, поверхня схильна до утворення шару деградації. Використання антиокислювального покриття може забезпечити стабільність SmCo при високій температурі.
довідка
[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 публікації: 08 липня 2023 р
