釤鈷磁鐵
編輯釤鈷 (SmCo) 磁鐵是一種稀土磁鐵,是一種由兩種基本元素構成的強力永磁體:釤和鈷。
它們是在 1960 年代初期根據賴特-帕特森空軍基地的卡爾斯特納特和代頓大學的奧爾登雷所做的工作開發的。 特別是,Strnat 和 Ray 開發了xxx個 SmCo5 配方。
釤鈷磁鐵通常在強度上與釹磁鐵排名相似,但具有更高的額定溫度和更高的矯頑力。
屬性
編輯釤鈷的一些屬性是:
- 釤鈷磁鐵具有極強的抗退磁能力。
- 這些磁鐵具有良好的溫度穩定性(xxx使用溫度在 250°C (523K) 和 550°C (823K) 之間;居里溫度在 700°C (973K) 到 800°C (1,070K) 之間。< /li>
- 釤鈷磁鐵具有極強的抗腐蝕和抗氧化能力,通常不需要涂層,可廣泛應用于高溫和惡劣的工作條件。
- 它們很脆,容易開裂和碎裂。 釤鈷磁鐵的xxx能量積 (BHmax) 范圍從 14 兆高斯奧斯特 (MG·Oe) 到 33 MG·Oe,即大約。 112 kJ/m3 至 264 kJ/m3; 理論極限為34 MG·Oe,約272 kJ/m3。
燒結的釤鈷磁鐵表現出磁各向異性,這意味著它們只能在其磁取向軸上被磁化。 這是通過在制造過程中調整材料的晶體結構來完成的。
系列
編輯釤鈷磁鐵有兩個系列,即SmCo5磁鐵和Sm2Co17磁鐵。
系列 1:5
這些釤鈷磁鐵合金(通常寫為 SmCo5,或 SmCo 系列 1:5)每五個鈷原子就有一個稀土元素釤。 按重量計,這種磁鐵合金通常含有 36% 的釤和余量的鈷。 這些釤鈷合金的能量積在 16 MG·Oe 到 25 MG·Oe 之間,即約為 128–200 kJ/m3。 這些釤鈷磁鐵的可逆溫度系數通常為 -0.05%/°C。 飽和磁化可以通過適度的磁化場來實現。 該系列磁鐵比 SmCo 2:17 系列磁鐵更容易校準到特定磁場。
在中等強度的磁場存在時,該系列的未磁化磁鐵會嘗試將其定向軸與磁場對齊,從而變得輕微磁化。 如果后處理需要對磁體進行電鍍或涂層,這可能會成為一個問題。 磁鐵拾取的輕微磁場會在電鍍或涂層過程中吸引碎屑,從而導致涂層失效或機械超差情況。
Br隨溫度漂移,是磁體性能的重要特征之一。 一些應用,例如慣性陀螺儀和行波管 (TWT),需要在很寬的溫度范圍內具有恒定場。 Br 的可逆溫度系數 (RTC) 定義為
(?Br/Br) x (1/?T) × xxx。
為了滿足這些要求,在 20 世紀 70 年代后期開發了溫度補償磁體。 對于傳統的 SmCo 磁體,Br 隨著溫度升高而降低。 相反,對于 GdCo 磁體,Br 在特定溫度范圍內隨著溫度升高而升高。 通過在合金中結合釤和釓,可以將溫度系數降低到幾乎為零。
SmCo5磁鐵具有非常高的矯頑力(矯頑力); 也就是說,它們不容易消磁。 它們是通過填充寬晶粒孤疇磁粉制成的。 所有的磁疇都與易軸方向對齊。 在這種情況下,所有疇壁都呈 180 度。 當沒有雜質時,大塊磁體的反轉過程相當于孤疇微塵,其中相干旋轉是主導機制。 然而,由于制造的不完善,雜質可能被引入磁體中,從而形成核。
在這種情況下,由于雜質可能具有較低的各向異性或易軸未對準,它們的磁化方向更容易自旋,從而破壞了 180° 疇壁配置。 在此類材料中,矯頑力由成核控制。 為了獲得更大的矯頑力,雜質控制在制造過程中至關重要。
系列 2:17
這些合金(寫為 Sm2Co17,或 SmCo 系列 2:17)經過時效硬化處理,每 13-17 個過渡金屬 (TM) 原子中含有兩個稀土元素釤原子。 TM含量豐富,但含有鐵、銅等其他元素。 可以少量添加其它元素如鋯、鉿等以獲得更好的熱處理響應。 按重量計,該合金通常含有 25% 的釤。
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