Imanes de samario y cobalto

Imanes de samario y cobalto

Los imanes basados ​​en Sm2Co17- siguen desempeñando un papel irreemplazable en la industria de los imanes permanentes debido a sus propiedades magnéticas únicas de alta temperatura y su estabilidad magnética superior. Se utilizan ampliamente en motores de alta velocidad, comunicaciones electrónicas y aplicaciones aeroespaciales. Los imanes de productos de alta energía son cruciales para acelerar la miniaturización y la eficiencia de los dispositivos. Por lo tanto, lograr imanes de SmCo de alto rendimiento ha sido un objetivo desde la introducción del Sm2Co17.

Los imanes basados ​​en Sm2Co17- están compuestos de samario, cobalto, hierro, cobre y circonio. El contenido de cada elemento tiene una influencia diferente en el rendimiento magnético. La microestructura de los imanes basados ​​en Sm2Co17- es una estructura celular que consta de la fase celular 2:17R, la fase límite celular 1:5H y la fase plaquetaria 1:3R rica en Zr. La celda 2:17R es una fase romboédrica con su eje largo alineado a lo largo del eje de fácil magnetización. Contiene Sm2(Co, Fe)17 romboédrico de tipo Th2Zn17- rico en Fe como fase principal. Esta fase principal 2:17R proporciona una magnetización de alta saturación (Ms) al imán, que en última instancia determina la remanencia (Br). La fase 1:5H es una fase límite celular Sm(Co, Cu)5 de tipo CaCu5- rica en Cu que aumenta la coercitividad de los imanes mediante la fijación de la pared del dominio. La fase plaquetaria 1:3R rica en Zr está orientada perpendicularmente al eje c y se extiende a través de la estructura celular. Esta fase permite que el cobre se difunda en la fase límite celular, expandiendo la fase celular y aumentando la energía de la pared del dominio de la fase límite celular, mejorando así la coercitividad.

Además del tamaño de la fase celular, la cantidad, el espesor y la composición de la fase límite de la celda también afectan las propiedades magnéticas generales de los imanes. El valor teórico del producto de energía máxima de un imán permanente es proporcional al cuadrado de su magnetización de saturación (Ms). Mejorar Ms es esencial para lograr un producto de alta energía. Como parámetro sensible a la estructura, el producto de energía también se puede mejorar optimizando la estructura celular. En otras palabras, el Ms y el producto de energía de los imanes de samario-cobalto se pueden mejorar de manera efectiva mediante la optimización de la composición y la modificación del proceso de tratamiento térmico. El contenido de Fe en la fase principal Sm2(Co, Fe)17 sirve principalmente para mejorar el Ms y el Br de los imanes. La magnetización de saturación (Js) de la fase Sm2Co17 es de aproximadamente 12 kGs. A medida que aumenta el contenido de Fe, las Js de Sm2(Co0.8Fe{{10}}.2)17 y Sm2(Co0.7Fe0.3)17 pueden alcanzar 13,5 kGs y 16,3 kGs, respectivamente. Sin embargo, si el contenido de Fe en Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z supera el 25 % en peso, la estructura celular crece de forma anormal. Esta estructura celular sobredimensionada afecta negativamente a su homogeneidad, lo que da como resultado una marcada disminución de la coercitividad y la cuadratura de la curva de desmagnetización.

Con el uso de fresado por chorro y modificación por tratamiento térmico, SDM ha dominado la producción en masa de imanes de SmCo de alto rendimiento. Su rendimiento magnético es comparable al de Electron Energy Corporation (EEC) y Arnold Magnetic Technologies.