Co to są magnesy kobaltowe Samarium?
Samarowe magnesy kobaltowe są rodzajem magnesów ziem rzadkich. Zawartość stopu waha się od około 25% do 36% masy samaru. Te trwałe, silne magnesy są szczególnie przydatne w zastosowaniach wysokotemperaturowych.
Termin rzadka ziemia nie odnosi się do niedoboru minerałów w skorupie ziemskiej, ale do stosunkowo niskiego stężenia atomów będących przedmiotem zainteresowania w złożach mineralnych ziem rzadkich. Ponieważ są one mniej skoncentrowane, ekstrakcja tych związków jest zwykle bardziej kosztowna. Niektóre minerały ziem rzadkich wykazują trwały magnetyzm, takie jak żelazo i związki żelaza. Magnesy wytwarzane z minerałów ziem rzadkich przewyższają magnesy na bazie żelaza, ponieważ ich siła magnetyczna jest większa. Mniejsze części można wytwarzać w tym samym polu magnetycznym z minerałów ziem rzadkich.
Magnetyzm wynika z niewielkiego rozkładu ładunku netto, który nie jest równy zero. Na poziomie atomowym i subatomowym najniższy, najbardziej stabilny stan energetyczny elektronów i innych naładowanych cząstek znajduje się na orbitach lub innych ruchach, które nie są geometrycznie symetryczne. Ta niecentryczna charakterystyka jest wystarczająca, aby przyciągnąć ją biegun magnetyczny Ziemi. W przypadku kamienia lodowego, naturalnie występującego minerału magnetycznego, magnetyzm został wprowadzony, gdy skała ochłodziła się ze stanu stopionej lawy, dając atomom czas na wyrównanie się z polem magnetycznym Ziemi przed zamrożeniem w litą skałę.
Materiały magnetyczne mają górną granicę temperatury, temperaturę Curie, powyżej której materiał nie jest już długo ograniczony na poziomie atomowym lub molekularnym. Samarowe magnesy kobaltowe zajmują drugie miejsce pod względem magnesów neodymowych, ale można je stosować w operacjach o wyższej temperaturze. Temperatury Curie samarowych magnesów kobaltowych wynoszą od 1100 ° F do 1300 ° F (600 ° C do 710 ° C), przy korzystnym zakresie roboczym między 500 ° F a 1000 ° F (250 ° C do 550 ° C).
Siła magnesów jest zwykle mierzona w produktach energetycznych za pomocą jednostek megagauss-orersteds lub MGOe. Teoretyczny limit wynosi 34 milisekund. Samarowe magnesy kobaltowe mają zakres od 16 do 32 MGOe. Chociaż mają bardzo wysoką siłę magnetyczną, są wyjątkowo kruche i podatne na pękanie i odpryskiwanie. Nawet obsługa jest trudna, dlatego obróbka za pomocą diamentowych narzędzi tnących jest operacją wymagającą wysokich kwalifikacji.
Stopy stosowane w samarskich magnesach kobaltowych są dwojakiego rodzaju. Pierwszy znany jest jako Seria 1: 5, ze stosunkiem jednego atomu samaru do pięciu atomów kobaltu. Ich siła magnetyczna wynosi od 16 do 25 MGOe. Seria 2:17 oznacza spektrum związków o proporcjach około dwóch samarów do 17 atomów kobaltu. Niektóre atomy kobaltu można zastąpić innymi atomami metali przejściowych, takimi jak żelazo i miedź. Wytrzymałość magnetyczna tych stopów wynosi od 20 do 32 MGOe.
Magnesy samaru kobaltu są wytwarzane przez różne etapy spiekania i prasowania. Spiekanie łączy ze sobą małe cząstki materiałów samaru kobaltu. Operacje prasowania mogą obejmować prasowanie matrycowe, z naciskiem wywieranym z jednego kierunku lub z izotatycznego prasowania w formach gumowych, gdzie nacisk jest wywierany we wszystkich kierunkach. Kompromisy między tolerancjami, temperaturą Curie i siłą magnetyczną są dokonywane w procesach produkcyjnych.