Mıknatısların uzun vadeli stabilitesi her kullanıcı için bir endişe kaynağıdır. Samaryum kobalt (SmCo) mıknatıslarının stabilitesi, zorlu uygulama ortamları nedeniyle daha önemlidir. 2000 yılında Chen[1]ve Liu[2]ve diğerleri, yüksek sıcaklıktaki SmCo'nun bileşimini ve yapısını incelediler ve yüksek sıcaklığa dayanıklı samaryum-kobalt mıknatıslar geliştirdiler. Maksimum çalışma sıcaklığı (Tmaksimum) SmCo mıknatıslarının sıcaklığı 350°C'den 550°C'ye çıkarıldı. Bundan sonra Chen ve ark. SmCo mıknatısları üzerine nikel, alüminyum ve diğer kaplamaları biriktirerek SmCo'nun oksidasyon direncini geliştirdi.
2014 yılında “MagnetPower”ın kurucusu Dr. Mao Shoudong, SmCo'nun yüksek sıcaklıklardaki stabilitesini sistematik olarak inceledi ve sonuçlar JAP'ta yayınlandı.[3]. Genel sonuçlar aşağıdaki gibidir:
1. Ne zamanSmCoYüksek sıcaklık durumunda (500°C, hava), yüzeyde bir bozunma tabakası oluşturmak kolaydır. Bozunma katmanı esas olarak bir dış katmandan (Samaryum tükenmiştir) ve bir iç katmandan (çok sayıda oksit) oluşur. SmCo mıknatısların temel yapısı bozunma katmanında tamamen tahrip olmuştur. Şekil 1 ve Şekil 2'de gösterildiği gibi.
Şekil 1. Sm'nin optik mikrografları2Co17Mıknatıslar havada 500 °C'de farklı zamanlarda izotermal olarak işlenir. C eksenine (a) paralel ve (b) dik olan yüzeylerin altındaki bozunma katmanları.
Şekil 2. BSE mikrografı ve EDS öğeleri Sm boyunca çizgi taraması2Co17mıknatıslar havada 500 °C'de 192 saat izotermal işleme tabi tutuldu.
2. Bozunma katmanının ana oluşumu, Şekil 3'te gösterildiği gibi SmCo'nun manyetik özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Bozunma katmanları esas olarak Co(Fe) katı çözeltisi, iç katmanlarda CoFe2O4, Sm2O3 ve ZrOx ve Fe3O4'ten oluşmuştur. Dış ölçeklerde CoFe2O4 ve CuO. Co(Fe), CoFe2O4 ve Fe3O4, merkezi etkilenmeyen Sm2Co17 mıknatıslarının sert manyetik fazına kıyasla yumuşak manyetik fazlar olarak görev yaptı. Bozulma davranışı kontrol edilmelidir.
Şekil 3. Sm'nin mıknatıslanma eğrileri2Co17Mıknatıslar havada 500 °C'de farklı zamanlarda izotermal olarak işlenir. Mıknatıslanma eğrilerinin test sıcaklığı 298 K'dir. Dış alan H, Sm'nin c ekseni hizalamasına paraleldir.2Co17mıknatıslar.
3. Orijinal galvanik kaplamaların yerine yüksek oksidasyon direncine sahip kaplamalar SmCo üzerine biriktirilirse, SmCo'nun bozunma süreci daha önemli ölçüde engellenebilir ve Şekil 4'te gösterildiği gibi SmCo'nun stabilitesi geliştirilebilir.VEYA kaplamaSmCo'nun ağırlık artışını ve manyetik özelliklerin kaybını önemli ölçüde engeller.
Şekil 4 Sm üzerindeki oksidasyon direnci VEYA kaplamanın yapısı2Co17mıknatıs.
“MagnetPower” o zamandan beri yüksek sıcaklıkta uzun vadeli stabilite (~4000 saat) deneyleri gerçekleştirdi; bu, SmCo mıknatıslarının gelecekte yüksek sıcaklıklarda kullanılması için stabilite referansı sağlayabilir.
2021 yılında, maksimum çalışma sıcaklığı gereksinimini temel alan “MagnetPower”, 350°C'den 550°C'ye kadar bir dizi kalite geliştirdi （T serisi）. Bu kaliteler, yüksek sıcaklıkta SmCo uygulaması için yeterli seçenekler sağlayabilir ve manyetik özellikler daha avantajlıdır. Şekil 5'te gösterildiği gibi. Ayrıntılar için lütfen web sayfasına bakın:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/
Şekil 5 “MagnetPower”ın yüksek sıcaklık SmCo mıknatısları (T serisi)
SONUÇLAR
1. Oldukça kararlı bir nadir toprak kalıcı mıknatısı olan SmCo, kısa bir süre için yüksek sıcaklıkta (≥350°C) kullanılabilir. Yüksek sıcaklıktaki SmCo (T serisi), geri dönüşü olmayan demanyetizasyon olmadan 550°C'de uygulanabilir.
2. Ancak SmCo mıknatıslar yüksek sıcaklıkta (≥350°C) uzun süre kullanılırsa yüzeyde bir bozunma tabakası oluşma eğilimi görülür. Anti-oksidasyon kaplamanın kullanılması SmCo'nun yüksek sıcaklıkta stabilitesini sağlayabilir.
Referans
[1] CHChen, Manyetiklerde IEEE İşlemleri, 36, 3291-3293, (2000);
[2] JF Liu, Uygulamalı Fizik Dergisi, 85, 2800-2804, (1999);
[3] Shoudong Mao, Uygulamalı Fizik Dergisi, 115, 043912,1-6 (2014)
Gönderim zamanı: Temmuz-08-2023
