A mund të përdoren magnetet e kobaltit samarium për më shumë se dhjetë vjet - qëndrueshmëria afatgjatë e kobaltit samarium në temperaturë të lartë

Stabiliteti afatgjatë i magneteve është një shqetësim i çdo përdoruesi. Stabiliteti i magnetëve të kobaltit samarium (SmCo) është më i rëndësishëm për mjedisin e tyre të ashpër të aplikimit. Në vitin 2000, Chen^[1]dhe Liu^[2]et al., studiuan përbërjen dhe strukturën e SmCo me temperaturë të lartë dhe zhvilluan magnete samarium-kobalt rezistente ndaj temperaturës së lartë. Temperatura maksimale e funksionimit (T_maksimumi) i magneteve SmCo u rrit nga 350°C në 550°C. Pas kësaj, Chen et al. përmirësoi rezistencën ndaj oksidimit të SmCo duke depozituar nikel, alumin dhe veshje të tjera në magnetët SmCo.

Në vitin 2014, Dr. Mao Shoudong, themeluesi i "MagnetPower", studioi sistematikisht stabilitetin e SmCo në temperatura të larta dhe rezultatet u publikuan në JAP.^[3]. Rezultatet e përgjithshme janë si më poshtë:

1. KurSmCoështë në gjendje me temperaturë të lartë (500°C, ajër), është e lehtë të formohet një shtresë degradimi në sipërfaqe. Shtresa e degradimit përbëhet kryesisht nga një shkallë e jashtme (Samarium është varfëruar) dhe një shtresë e brendshme (shumë okside). Struktura bazë e magneteve SmCo u shkatërrua plotësisht në shtresën e degradimit. Siç tregohet në Figurën 1 dhe Figura 2.

Fig.1. Mikrografitë optike të Sm₂Co₁₇magnet izotermik të trajtuar në ajër në 500 °C për kohë të ndryshme. Shtresat e degradimit nën sipërfaqe të cilat janë (a) paralele dhe (b) pingul me boshtin c.

Fig.2. Mikrografi BSE dhe elementet EDS skanojnë linjën përgjatë Sm₂Co₁₇magnet izotermik të trajtuar në ajër në 500 °C për 192 orë.

2. Formimi kryesor i shtresës së degradimit ndikon ndjeshëm në vetitë magnetike të SmCo, siç tregohet në figurën 3. Shtresat e degradimit përbëheshin kryesisht nga tretësira e ngurtë Co(Fe), CoFe2O4, Sm2O3 dhe ZrOx në shtresat e brendshme dhe Fe3O4. CoFe2O4 dhe CuO në shkallët e jashtme. Co(Fe), CoFe2O4 dhe Fe3O4 vepruan si faza magnetike të buta në krahasim me fazën e fortë magnetike të magneteve qendrore të pandikuar Sm2Co17. Sjellja e degradimit duhet të kontrollohet.

Fig. 3. Lakoret e magnetizimit të Sm₂Co₁₇magnet izotermik të trajtuar në ajër në 500 °C për kohë të ndryshme. Temperatura e provës së kurbave të magnetizimit është 298 K. Fusha e jashtme H është paralele me shtrirjen e boshtit c të Sm₂Co₁₇magnete.

3. Nëse në SmCo depozitohen veshje me rezistencë të lartë oksidimi për të zëvendësuar veshjet origjinale të elektrizimeve, procesi i degradimit të SmCo mund të frenohet në mënyrë më të konsiderueshme dhe stabiliteti i SmCo mund të përmirësohet, siç tregohet në figurën 4. Aplikimi iOSE veshjefrenojnë ndjeshëm rritjen e peshës së SmCo dhe humbjen e vetive magnetike.

Fig.4 struktura e veshjes OSE të rezistencës ndaj oksidimit në Sm₂Co₁₇magnet.

"MagnetPower" që atëherë ka kryer eksperimente të qëndrueshmërisë afatgjatë (~ 4000 orë) në temperaturë të lartë, e cila mund të sigurojë një referencë stabiliteti të magnetëve SmCo për përdorim në të ardhmen në temperatura të larta.

Në vitin 2021, bazuar në kërkesat maksimale të temperaturës së funksionimit, "MagnetPower" ka zhvilluar një seri notash nga 350°C deri në 550°C.Seria T）. Këto nota mund të ofrojnë zgjedhje të mjaftueshme për aplikimin SmCo në temperaturë të lartë dhe vetitë magnetike janë më të favorshme. Siç tregohet në figurën 5. Ju lutemi referojuni faqes së internetit për detaje:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Fig.5 Magnetët SmCo me temperaturë të lartë (seri T) të "MagnetPower"

KONKLUZIONET

1. Si një magnet i përhershëm shumë i qëndrueshëm për tokë të rrallë, SmCo mund të përdoret në temperaturë të lartë (≥350°C) për një periudhë të shkurtër kohe. Temperatura e lartë SmCo (seri T) mund të aplikohet në 550°C pa demagnetizim të pakthyeshëm.

2. Megjithatë, nëse magnetët SmCo janë përdorur në temperaturë të lartë (≥350°C) për një kohë të gjatë, sipërfaqja është e prirur të prodhojë një shtresë degradimi. Përdorimi i veshjes antioksiduese mund të sigurojë qëndrueshmërinë e SmCo në temperaturë të lartë.

Referenca

[1] CHChen, IEEE Transactions on Magnetics, 36, 3291-3293, (2000);

[2] JF Liu, Journal of Applied Physics, 85, 2800-2804, (1999);

[3] Shoudong Mao, Journal of Applied Physics, 115, 043912,1-6 (2014)