Er hægt að nota samarium kóbalt segla í meira en tíu ár - langtímastöðugleiki samarium kóbalts við háan hita

Langtímastöðugleiki segla er áhyggjuefni hvers notanda. Stöðugleiki samarium kóbalt (SmCo) segla er mikilvægari fyrir erfiða notkunarumhverfi þeirra. Árið 2000, Chen^[1]og Liu^[2]o.fl., rannsaka samsetningu og uppbyggingu háhita SmCo og þróað háhitaþolna samarium-kóbalt segla. Hámarks vinnsluhiti (T_hámark) af SmCo seglum var hækkað úr 350°C í 550°C. Eftir það, Chen o.fl. bætt oxunarþol SmCo með því að setja nikkel, ál og aðra húðun á SmCo seglana.

Árið 2014 rannsakaði Dr. Mao Shoudong, stofnandi "MagnetPower", kerfisbundið stöðugleika SmCo við háan hita og niðurstöðurnar voru birtar í JAP^[3]. Almennar niðurstöður eru sem hér segir:

1. HvenærSmCoer í háhitaástandi (500°C, loft) er auðvelt að mynda niðurbrotslag á yfirborðinu. Niðurbrotslagið er aðallega samsett úr ytri hreiddi (Samarium er uppurið) og innra lagi (mikið af oxíðum). Grunnbygging SmCo seglanna var algjörlega eytt í niðurbrotslaginu. Eins og sýnt er á mynd 1 og mynd 2.

Mynd.1. Ljósmyndatökur Sm₂Co₁₇seglum jafnhita meðhöndlaðir í lofti við 500 °C fyrir mismunandi tíma. Niðurbrotslögin undir yfirborði sem eru (a) samsíða og (b) hornrétt á c-ásinn.

Mynd.2. BSE smásjá og EDS frumefni línuskanna yfir Sm₂Co₁₇seglar meðhöndlaðir í lofti við 500 °C í 192 klst.

2. Aðalmyndun niðurbrotslagsins hefur veruleg áhrif á segulmagnaðir eiginleikar SmCo, eins og sýnt er á mynd 3. Niðurbrotslögin voru aðallega samsett úr Co(Fe) fastri lausn, CoFe2O4, Sm2O3 og ZrOx í innri lögum og Fe3O4, CoFe2O4 og CuO í ytri kvarðanum. Co(Fe), CoFe2O4 og Fe3O4 virkuðu sem mjúkir segulfasar samanborið við harða segulfasa miðlægu óbreyttu Sm2Co17 seglanna. Það ætti að hafa stjórn á niðurbrotshegðuninni.

Mynd 3. Segulmyndunarferlar Sm₂Co₁₇seglum jafnhita meðhöndlaðir í lofti við 500 °C fyrir mismunandi tíma. Prófunarhitastig segulsviðslínunnar er 298 K. Ytra sviðið H er samsíða c-ás jöfnun Sm.₂Co₁₇seglum.

3. Ef húðun með mikilli oxunarþol er settur á SmCo til að skipta um upprunalegu rafhúðununarhúðina, er hægt að hindra niðurbrotsferlið SmCo verulega og bæta stöðugleika SmCo, eins og sýnt er á mynd 4. Notkun áEÐA húðunhamla verulega þyngdaraukningu SmCo og tap á segulmagnaðir eiginleikar.

Mynd 4 uppbygging oxunarþols OR húðunar á Sm₂Co₁₇segull.

„MagnetPower“ hefur síðan framkvæmt tilraunir með langtímastöðugleika (~ 4000 klukkustundir) við háan hita, sem getur veitt stöðugleikaviðmiðun SmCo segla til framtíðarnotkunar við háan hita.

Árið 2021, byggt á kröfum um hámarks vinnsluhita, hefur „MagnetPower“ þróað röð flokka frá 350°C til 550°C （T röð）. Þessar einkunnir geta veitt nægjanlegt val fyrir háhita SmCo notkun og segulmagnaðir eiginleikar eru hagstæðari. Eins og sýnt er á mynd 5. Vinsamlegast skoðaðu vefsíðuna til að fá upplýsingar:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Mynd 5 Háhita SmCo seglarnir (T röð) „MagnetPower“

Ályktanir

1. Sem mjög stöðugir varanlegir jarðarseglar, er hægt að nota SmCo við háan hita (≥350°C) í stuttan tíma. Háhita SmCo (T röð) er hægt að nota við 550°C án óafturkræfra afsegulleysis.

2. Hins vegar, ef SmCo seglarnir voru notaðir við háan hita (≥350°C) í langan tíma, er yfirborðið líklegt til að framleiða niðurbrotslag. Notkun andoxunarhúðunar getur tryggt stöðugleika SmCo við háan hita.

Tilvísun

[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)