Mahimo bang magamit ang samarium cobalt magnet sulod sa kapin sa napulo ka tuig——ang dugay nga kalig-on sa samarium cobalt sa taas nga temperatura

Ang dugay nga kalig-on sa mga magnet usa ka kabalaka sa matag tiggamit. Ang kalig-on sa samarium cobalt (SmCo) magnets mao ang mas importante alang sa ilang mapintas aplikasyon palibot. Niadtong 2000, si Chen^[1]ug Liu^[2]et al., tun-an ang komposisyon ug istruktura sa taas nga temperatura nga SmCo, ug naugmad ang taas nga temperatura nga resistensya sa samarium-cobalt magnet. Ang labing kataas nga temperatura sa operasyon (T_max) sa SmCo magnets nadugangan gikan sa 350°C ngadto sa 550°C. Pagkahuman niana, si Chen et al. gipauswag ang resistensya sa oksihenasyon sa SmCo pinaagi sa pagdeposito sa nickel, aluminyo ug uban pang mga coating sa mga magnet sa SmCo.

Sa 2014, si Dr. Mao Shoudong, ang nagtukod sa "MagnetPower", sistematikong nagtuon sa kalig-on sa SmCo sa taas nga temperatura, ug ang mga resulta gimantala sa JAP^[3]. Ang kinatibuk-ang resulta mao ang mosunod:

1. Kanus-aSmConaa sa taas nga temperatura nga kahimtang (500 ° C, hangin), dali nga maporma ang usa ka degradasyon nga layer sa ibabaw. Ang degradation layer kasagaran gilangkuban sa usa ka eksternal nga sukod (ang Samarium nahurot) ug usa ka internal nga layer (daghang mga oxide). Ang sukaranan nga istruktura sa mga magnet sa SmCo hingpit nga naguba sa degradation layer. Ingon sa gipakita sa Figure 1 ug Figure 2.

Fig.1. Ang optical micrographs sa Sm₂Co₁₇magnet isothermal nga gitambalan sa hangin sa 500 °C sa lain-laing mga panahon. Ang degradasyon nga mga lut-od sa ilawom sa mga nawong nga (a) parallel ug (b) tul-id sa c-axis.

Fig.2. BSE micrograph ug EDS nga mga elemento sa line-scan sa Sm₂Co₁₇mga magnet isothermal nga gitambalan sa hangin sa 500 °C sulod sa 192 ka oras.

2. Ang nag-unang pagporma sa degradation layer sa kamahinungdanon makaapekto sa magnetic kabtangan sa SmCo, ingon sa gipakita sa Figure 3. Ang degradation layers nag-una nga gilangkoban sa Co(Fe) solid nga solusyon, CoFe2O4, Sm2O3, ug ZrOx sa internal nga mga sapaw ug Fe3O4, CoFe2O4, ug CuO sa gawas nga mga timbangan. Ang Co(Fe), CoFe2O4, ug Fe3O4 naglihok isip humok nga magnetic phase kon itandi sa hard magnetic phase sa sentral nga wala maapektuhan nga Sm2Co17 magnets. Kinahanglan nga kontrolon ang pamatasan sa pagkadaot.

Fig. 3. Ang magnetization curves sa Sm₂Co₁₇magnet isothermal nga gitambalan sa hangin sa 500 °C sa lain-laing mga panahon. Ang temperatura sa pagsulay sa mga kurba sa magnetization mao ang 298 K. Ang gawas nga umahan H susama sa c-axis alignment sa Sm₂Co₁₇mga magnet.

3. Kung ang mga coatings nga adunay taas nga resistensya sa oksihenasyon ibutang sa SmCo aron mapulihan ang orihinal nga mga coating sa electroplating, ang proseso sa pagkadaot sa SmCo mahimong labi nga mapugngan ug ang kalig-on sa SmCo mahimong mapauswag, ingon sa gipakita sa Figure 4. Ang aplikasyon saO coatingkamahinungdanon makapugong sa gibug-aton sa pagtaas sa SmCo ug ang pagkawala sa magnetic kabtangan.

Fig.4 ang istruktura sa oxidation resistance O taklap sa Sm₂Co₁₇magnet.

Ang "MagnetPower" sukad nagpatuman sa mga eksperimento sa dugay nga kalig-on (~ 4000hours) sa taas nga temperatura, nga makahatag ug kalig-on nga reperensiya sa SmCo magnets alang sa umaabot nga paggamit sa taas nga temperatura.

Kaniadtong 2021, base sa labing taas nga kinahanglanon sa temperatura sa pag-operate, ang "MagnetPower" nakahimo usa ka serye sa mga grado gikan sa 350 ° C hangtod 550 ° C （T nga serye）. Kini nga mga grado makahatag ug igong mga pagpili alang sa taas nga temperatura nga aplikasyon sa SmCo, ug ang magnetic nga mga kabtangan mas mapuslanon. Ingon sa gipakita sa Figure 5. Palihug tan-awa ang web page alang sa mga detalye:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Fig.5 Ang taas nga temperatura nga SmCo magnets (T series) sa "MagnetPower"

MGA KONKLUSYON

1. Ingon usa ka lig-on kaayo nga talagsaon nga yuta nga permanenteng magnet, ang SmCo mahimong magamit sa taas nga temperatura (≥350 ° C) sa mubo nga panahon. Ang taas nga temperatura nga SmCo (serye sa T) mahimong magamit sa 550 ° C nga wala’y mabalik nga demagnetization.

2. Apan, kung ang SmCo magnet gigamit sa taas nga temperatura (≥350 ° C) sa dugay nga panahon, ang nawong dali nga makahimo og usa ka degradation layer. Ang paggamit sa anti-oxidation coating makasiguro sa kalig-on sa SmCo sa taas nga temperatura.

Reperensya

[1] CHhen, 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)