Samarium Kobalt Mıknatıslar Nedir?

Samarium kobalt mıknatıslar nadir bulunan bir mıknatıs türüdür. Alaşım içeriği ağırlıkça yaklaşık% 25 ila% 36 samaryum arasında değişir. Bu kalıcı, güçlü mıknatıslar özellikle yüksek sıcaklıktaki uygulamalar için kullanışlıdır.

Nadir toprak terimi, yer kabuğunda bulunan minerallerin kıtlığına değil, nadir toprak mineral yataklarında ilgilenilen atomların nispeten düşük konsantrasyonuna işaret eder. Daha az konsantre olduklarından, bu bileşiklerin ekstraksiyonu daha maliyetli olma eğilimindedir. Bazı nadir toprak mineralleri, demir ve demir bileşikleri gibi kalıcı manyetizma sergiler. Nadir toprak minerallerinden üretilen mıknatıslar, manyetik kuvvetlerinin daha güçlü olması nedeniyle demir bazlı mıknatıslardan üstündür. Nadir toprak minerallerinden aynı manyetik alanla daha küçük parçalar yapılabilir.

Manyetizma, sıfır olmayan hafif bir net yük dağılımından kaynaklanmaktadır. Atomik ve atom altı seviyelerde, elektronların ve diğer yüklü parçacıkların en düşük, en kararlı enerji durumu orbitallerde veya geometrik olarak simetrik olmayan diğer hareketlerdedir. Bu merkez dışı karakteristik özelliği, Dünya'nın manyetik kutbu tarafından çekilmesi için yeterli. Doğal olarak oluşan bir manyetik mineral olan lodestone durumunda, kaya erimiş lav halinden soğuduğunda, atomların katı kayaya donmadan önce kendilerini Dünya'nın manyetik alanıyla aynı hizada bulunmaları için zaman vererek manyetizma ortaya çıkmıştır.

Manyetik malzemeler, malzemenin uzun süre atomik veya moleküler seviyede kısıtlanmadığı Curie sıcaklığına sahip bir üst sıcaklık sınırına sahiptir. Samarium kobalt mıknatıslar sadece neodim mıknatıslar için ikinci sıradadır, ancak daha yüksek sıcaklıklarda kullanılabilirler. Samaryum kobalt mıknatısların Curie sıcaklıkları 1.100 ° F ila 1.300 ° F (600 ° C ila 710 ° C) arasında olup, uygun çalışma aralığı 500 ° F ila 1.000 ° F (250 ° C ila 550 ° C) arasındadır.

Mıknatısların gücü tipik olarak megagauss tarafından kesilen birimleri veya MGOe birimleri olan enerji ürünlerinde ölçülür. Teorik sınır 34MGOe'dur. Samarium kobalt mıknatıslar 16 ila 32 MGOe arasında değişmektedir. Çok yüksek bir manyetik kuvvete sahip olmalarına rağmen, aşırı kırılgandır ve kırılmaya ve ufalanmaya eğilimlidirler. Kullanımı bile zordur, bu nedenle elmas kesme takımları ile makine işlemesi çok yetenekli bir işlemdir.

Samaryum kobalt mıknatıslarında kullanılan alaşımlar iki tiptedir. Birincisi, bir samaryum atomunun beş kobalt atomuna oranı ile Seri 1: 5 olarak bilinir. Manyetik güçleri 16 ila 25 MGOe arasında değişmektedir. Seri 2: 17, yaklaşık iki samaryum ila 17 kobalt atomu içeren bir bileşikler spektrumunu gösterir. Bazı kobalt atomları, demir ve bakır gibi diğer geçiş metali atomlarıyla değiştirilebilir. Bu alaşımların manyetik kuvveti 20 ila 32 MGOe arasında değişmektedir.

Samaryum kobaltın mıknatısları çeşitli sinterleme ve presleme adımlarıyla üretilir. Sinterleme, samaryum kobalt malzemelerinin küçük parçacıklarını bir araya getirir. Presleme işlemleri, bir yönden basınç uygulanarak veya her yönden basıncın uygulandığı lastik kalıplarda izotatik preslemeyle kalıp preslemesini gerektirebilir. İmalat işlemlerinde toleranslar, Curie sıcaklığı ve manyetik kuvvet arasındaki değişimler yapılır.