Használhatók-e a szamáriumi kobalt mágnesek több mint tíz évig – a szamárium-kobalt hosszú távú stabilitása magas hőmérsékleten

A mágnesek hosszú távú stabilitása minden felhasználó gondja.A szamárium-kobalt (SmCo) mágnesek stabilitása fontosabb a kemény alkalmazási környezet szempontjából.2000-ben Chen[1]és Liu[2]és munkatársai a magas hőmérsékletű SmCo összetételét és szerkezetét tanulmányozták, és magas hőmérsékletnek ellenálló szamárium-kobalt mágneseket fejlesztettek ki.A maximális üzemi hőmérséklet (Tmax) az SmCo mágnesek hőmérsékletét 350 °C-ról 550 °C-ra emeltük.Ezt követően Chen et al.javította az SmCo oxidációval szembeni ellenállását azáltal, hogy nikkelt, alumíniumot és egyéb bevonatokat vitt fel az SmCo mágnesekre.

2014-ben Dr. Mao Shoudong, a „MagnetPower” alapítója szisztematikusan tanulmányozta az SmCo stabilitását magas hőmérsékleten, és az eredményeket a JAP-ban publikálták.[3].Az általános eredmények a következők:

1. MikorSmComagas hőmérsékletű állapotban van (500°C, levegő), könnyen lebomló réteget képez a felületen.A degradációs réteg főként egy külső vízkőből (a szamárium kimerült) és egy belső rétegből (sok oxid) áll.Az SmCo mágnesek alapszerkezete teljesen tönkrement a degradációs rétegben.Ahogy az 1. és 2. ábrán látható.

1. ábra1. ábra.Az Sm. optikai mikrofelvételei2Co17Mágnesek izotermikusan kezelt levegőn 500 °C-on különböző időpontokban.A degradációs rétegek olyan felületek alatt, amelyek (a) párhuzamosak és (b) merőlegesek a c tengellyel.

2. ábra

2. ábra.BSE-mikroszkópos felvétel és EDS-elemek vonal-szkennelés a Sm2Co17mágnesek izotermikusan kezelve levegőn 500 °C-on 192 órán keresztül.

2. A degradációs réteg fő kialakulása jelentősen befolyásolja az SmCo mágneses tulajdonságait, amint az a 3. ábrán látható. A degradációs rétegek főként Co(Fe) szilárd oldatból, CoFe2O4, Sm2O3 és ZrOx a belső rétegekben és Fe3O4, CoFe2O4 és CuO a külső mérlegben.A Co(Fe), CoFe2O4 és Fe3O4 lágymágneses fázisként működtek a központi, érintetlen Sm2Co17 mágnesek kemény mágneses fázisához képest.A degradációs viselkedést ellenőrizni kell.

3. ábra

3. ábra Sm mágnesezési görbéi2Co17Mágnesek izotermikusan kezelt levegőn 500 °C-on különböző időpontokban.A mágnesezési görbék vizsgálati hőmérséklete 298 K. A H külső tér párhuzamos az Sm c-tengely beállításával2Co17mágnesek.

3. Ha az SmCo-ra nagy oxidációállóságú bevonatokat helyeznek fel az eredeti galvanizáló bevonatok helyére, akkor az SmCo lebomlási folyamata jelentősen gátolható és az SmCo stabilitása javítható, ahogy az a 4. ábrán látható.VAGY bevonatjelentősen gátolják az SmCo tömegnövekedését és a mágneses tulajdonságok elvesztését.

4. ábra

4. ábra az oxidációálló VAGY bevonat szerkezete az Sm-en2Co17mágnes.

A „MagnetPower” azóta hosszú távú stabilitási kísérleteket végzett (~4000 óra) magas hőmérsékleten, ami stabilitási referenciaként szolgálhat az SmCo mágnesek számára a jövőbeni magas hőmérsékleten történő felhasználáshoz.

2021-ben a maximális üzemi hőmérsékleti követelmény alapján a „MagnetPower” egy sor fokozatot fejlesztett ki 350°C és 550°C között.T sorozat).Ezek a minőségek elegendő választási lehetőséget kínálnak a magas hőmérsékletű SmCo alkalmazáshoz, és a mágneses tulajdonságok előnyösebbek.Az 5. ábrán látható módon. Kérjük, tekintse meg a weboldalt a részletekért:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

 

5. ábra

5. ábra A „MagnetPower” magas hőmérsékletű SmCo mágnesei (T sorozat)

KÖVETKEZTETÉSEK

1. Rendkívül stabil ritkaföldfém állandó mágnesként az SmCo magas hőmérsékleten (≥350°C) rövid ideig használható.A magas hőmérsékletű SmCo (T sorozat) 550°C-on alkalmazható visszafordíthatatlan lemágnesezés nélkül.

2. Ha azonban az SmCo mágneseket hosszú ideig magas hőmérsékleten (≥350°C) használták, a felület hajlamos degradációs réteg kialakulására.Az antioxidáns bevonat használata biztosíthatja az SmCo stabilitását magas hőmérsékleten.

 

Referencia

[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)


Feladás időpontja: 2023-08-08