1: 5 tip ve 2:17 tip samaryum-kobalt mıknatıs nadir toprak mıknatıslarının birinci ve ikinci nesli olarak anılır. Neodyum mıknatıs, keşfedildiğinden beri sektörü yönetiyor bu yüzden samaryum-kobalt mıknatısı nispeten daha düşük manyetik özellikleri, karmaşık işleme teknolojileri ve fiyatı yüzünden ciddi bir şekilde dışlanmıştır. Fakat gerçekte samaryum- kobalt mıknatıs neodyum mıknatıs için mümkün olmayan yüksek derecelerde yeri doldurulamaz bir rol oynuyor. Yüksek performanslı samaryum-kobalt mıknatıs arayışı değişmedi, ardından karmaşık çok aşamalı ısıtma işlemi ve mikroyapı kontrolü etkili bir şekilde manyetik performansı en uç seviyelere taşıdı. Uzay alanındaki yeni uygulamaları yapmak için Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı 1997 yılında samaryum kobalt mıknatısının maksimum çalışma sıcaklığının 300 santigrat dereceden 500 santigrat dereceye arttırılmasını talep etti. Bu arada, hareketli dalga tüpü ve dâhili cihaz gibi bazı üst düzey uygulamalar da samaryum-kobalt mıknatısın tersinir sıcaklık katsayısının yeterince küçük mutlak değere sahip olmasını gerektirir. Bu yüzden TbCu7 tip yapı Sm2Co7 bazlı mıknatıs ortaya çıktı ve geniş bir endişe yarattı.
(BH)max değerleri standart SmCo5 mıknatısı 14 ve 24MGOe arasındadır. SmCo5 sadece samaryum ve kobalttan yapılır ve daha iyi aşınma direnci ve işlenirlik gösterir. (BH)max değerleri standart Sm2Co17 mıknatısının değerleri 22 ve 32MGOe arasındadır ve bir önceki SmCo5 serisinden çok daha yüksektir. İki temel element samaryum ve kobalt dışında farklı sınıf Sm2Co17 çeşitleri içerikleri demir(Fe), bakır (Cu) ve zirkonyumda (Zr) farklılaşır.
Samaryum Kobalt Mıknatısın Biçim Kategorileri
Samaryum-kobalt Dikdörtgen Mıknatıs
Samaryum-kobalt Halka Mıknatıs
Samaryum-kobalt Yay Mıknatıs
Samaryum-kobalt Yuvarlak Mıknatıs
Samaryum Kobalt Mıknatısın Üretim Süreci
Samaryum kobalt mıknatıs işlenmemiş materyallerin vakum altında ya da asal gaz atmosferinde endüksiyon ocağında eritilmesi ve alaşım şeridine dökülerek soğutulması ile alaşım şeridi oluşturmasıyla hazırlanır. Alaşımlar en küçük parçacığı ortalama 3 mikron olacak şekilde ince bir toz elde etmek için ezilir ve parçalanır. Bu toz sonradan hizalama alanına sıkıştırılır. Yoğunlaştırma işlemi ve manyetik özelliklerin ayarlanması sinterleme, solüsyon ve yaşlandırma işlemleri ile elde edilir. İşlenmemiş parçalar belirli şekillere getirilir ve manyetize edilir.
Samaryum Kobalt Mıknatısın Manyetik Özellikleri
Samaryum kobalt mıknatıslarının dereceleri genellikle alaşım yapısı + numara + harf olarak belirtilir. Samaryum kobalt mıknatısı SmCo5 (RECo5) temelli ve Sm2Co17 (RE2Co17) temelli alaşım birleşenleri olarak ayrılabilir. Son numara mıknatısın CGS briminde “Mega-Gauss Oersted” (MGOe) maksimum enerji çarpımını belirtir. Sonda hiç harf olmaması ya da bir harf olması sinterlenmiş samaryum-kobalt mıknatısı içsel koersiviteye belirtir.
| Malzeme | Derece | Kalıntı Manyetik Akı Yoğunluğu
Br |
Koersivite
Hcb |
İçsel Koersivite
Hcj |
Maksimum Enerji Çarpımı
(BH)max |
Curie Sıcaklığı
Tc |
Maksimum Çalışma Sıcaklığı
Tw |
Kalıntı Manyetik Akı Yoğunluğu Sıcaklık Katsayısı | İçsel Koersivite Sıcaklık Katsayısı | ||||
| T | kGs | kA/m | kOe | kA/m | kOe | kJ/m3 | MGOe | ℃ | ℃ | %/℃ | %/℃ | ||
| SmCo5 | RECo5-16S | 0.79-0.84 | 7.9-8.4 | 620-660 | 7.8-8.3 | ≥1830 | ≥23.0 | 118-135 | 15-17 | 750 | 250 | -0.035 | -0.28 |
| RECo5–18S | 0.84-0.89 | 8.4-8.9 | 660-700 | 8.3-8.8 | ≥1830 | ≥23.0 | 135-151 | 17-19 | 750 | 250 | -0.040 | -0.28 | |
| RECo5–20S | 0.89-0.93 | 8.9-9.3 | 684-732 | 8.6-9.2 | ≥1830 | ≥23.0 | 150-167 | 19-21 | 750 | 250 | -0.045 | -0.28 | |
| RECo5–22S | 0.92-0.96 | 9.2-9.6 | 710-756 | 8.9-9.5 | ≥1830 | ≥23.0 | 167-183 | 21-23 | 750 | 250 | -0.045 | -0.28 | |
| RECo5–24S | 0.96-1.00 | 9.6-10.0 | 740-788 | 9.3-9.9 | ≥1830 | ≥23.0 | 183-199 | 23-25 | 750 | 250 | -0.045 | -0.28 | |
| LTC(RECo5-10) | 0.62-0.66 | 6.2-6.6 | 485-517 | 6.1-6.5 | ≥1830 | ≥23.0 | 75-88 | 9.5-11.0 | 750 | 300 |
20-100℃: +0.0156 100-200℃: +0.0087 200-300℃: +0.0007 |
– | |
| Sm2Co17 | RE2Co17-24H | 0.95-1.02 | 9.5-10.2 | 692-764 | 8.7-9.6 | ≥1990 | ≥25.0 | 175-191 | 22-24 | 800 | 350 | -0.025 | -0.20 |
| RE2Co17-26H | 1.02-1.05 | 10.2-10.5 | 740-788 | 9.4-10.0 | ≥1990 | ≥25.0 | 191-207 | 24-26 | 800 | 350 | -0.030 | -0.20 | |
| RE2Co17-28H | 1.03-1.08 | 10.3-10.8 | 756-812 | 9.5-10.2 | ≥1990 | ≥25.0 | 207-220 | 26-28 | 800 | 350 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-30H | 1.08-1.10 | 10.8-11.0 | 788-835 | 9.9-10.5 | ≥1990 | ≥25.0 | 220-240 | 28-30 | 800 | 350 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-32H | 1.10-1.13 | 11.0-11.3 | 812-860 | 10.2-10.8 | ≥1990 | ≥25.0 | 230-255 | 29-32 | 800 | 350 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-22 | 0.93-0.97 | 9.3-9.7 | 676-740 | 8.5-9.3 | ≥1433 | ≥18.0 | 160-183 | 20-23 | 800 | 300 | -0.020 | -0.20 | |
| RE2Co17-24 | 0.95-1.02 | 9.5-10.2 | 692-764 | 8.7-9.6 | ≥1433 | ≥18.0 | 175-191 | 22-24 | 800 | 300 | -0.025 | -0.20 | |
| RE2Co17-26 | 1.02-1.05 | 10.2-10.5 | 748-796 | 9.4-10.0 | ≥1433 | ≥18.0 | 191-207 | 24-26 | 800 | 300 | -0.030 | -0.20 | |
| RE2Co17-28 | 1.03-1.08 | 10.3-10.8 | 756-812 | 9.5-10.2 | ≥1433 | ≥18.0 | 207-220 | 26-28 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-30 | 1.08-1.10 | 10.8-11.0 | 788-835 | 9.9-10.5 | ≥1433 | ≥18.0 | 220-240 | 28-30 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-32 |
1.10-1.13 | 11.0-11.3 | 812-860 | 10.2-10.8 | ≥1433 | ≥18.0 | 230-255 | 29-32 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-26M | 1.02-1.05 | 10.2-10.5 | 676-780 | 8.5-9.8 | 955-1433 | 12-18 | 191-207 | 24-26 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-28M | 1.03-1.08 | 10.3-10.8 | 676-796 | 8.5-10.0 | 955-1433 | 12-18 | 207-220 | 26-28 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-30M | 1.08-1.10 | 10.8-11.0 | 676-835 | 8.5-10.5 | 955-1433 | 12-18 | 220-240 | 28-30 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-32M | 1.10-1.13 | 11.0-11.3 | 676-852 | 8.5-10.7 | 955-1433 | 12-18 | 230-255 | 29-32 | 800 | 300 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-24L | 0.95-1.02 | 9.5-10.2 | 541-716 | 6.8-9.0 | 636-955 | 8-12 | 175-191 | 22-24 | 800 | 250 | -0.025 | -0.20 | |
| RE2Co17-26L |
1.02-1.05 | 10.2-10.5 | 541-748 | 6.8-9.4 | 636-955 | 8-12 | 191-207 | 24-26 | 800 | 250 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-28L |
1.03-1.08 | 10.3-10.8 | 541-764 | 6.8-9.6 | 636-955 | 8-12 | 207-220 | 26-28 | 800 | 250 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-30L | 1.08-1.15 | 10.8-11.5 | 541-796 | 6.8-10.0 | 636-955 | 8-12 | 220-240 | 28-30 | 800 | 250 | -0.035 | -0.20 | |
| RE2Co17-32L | 1.10-1.15 | 11.0-11.5 | 541-812 | 6.9-10.2 | 636-955 | 8-12 | 230-255 | 29-32 | 800 | 250 | -0.035 | -0.20 | |
| LTC(RE2Co17-16) | 0.81-0.85 | 8.1-8.5 | 605-669 | 7.6-8.4 | ≥1592 | ≥20 | 117-127 | 14-16 | 840 | 300 |
-50-20℃: +0.005 20-100℃: -0.008 100-200℃: -0.008 200-300℃: -0.011 |
– | |
| LTC(RE2Co17-18) | 0.85-0.90 | 8.5-9.0 | 629-708 | 7.9-8.9 | ≥1592 | ≥20 | 127-143 | 16-18 | 840 | 300 | |||
| LTC(RE2Co17-20) | 0.90-0.94 | 9.0-9.4 | 661-732 | 8.3-9.2 | ≥1592 | ≥20 | 143-159 | 18-20 | 840 | 300 | |||
| LTC(RE2Co17-22) | 0.94-0.97 | 9.4-9.7 | 685-740 | 8.6-9.3 | ≥1592 | ≥20 | 159-175 | 20-22 | 840 | 300 | |||
|
|||||||||||||
Samaryum Kobalt Mıknatısın Fiziksel Özellikleri
Samaryum kobalt mıknatısının çalışma sabitliği manyetik özelliklerinden ve çürüme dayanıklılığından ziyade fiziksel özelliklerine bağlıdır. Samaryum kobalt mıknatısı kırılgan yapısı nedeniyle biçimlendirmeye uygun değildir. Buna ek olarak, SmCo5 mıknatısı Sm2Co17 mıknatısına kıyasla işlenmeye daha elverişlidir.
| Özellikler | Birim | SmCo5 | Sm2Co17 |
| Yoğunluk / ρ | g/cm3 | 8.1-8.5 | 8.3-8.5 |
| Vickers Sertliği | HV | 450-500 | 500-600 |
| Sıkıştırma Mukavemeti | MPa | 420-680 | 700-830 |
| Elektriksel Direnç | Ω·cm | (5-6)x10-5 | (8-9)x10-5 |
| Termal Genleşme Katsayısı | 10-6/K | C⊥: 13
C∥: 6 |
C⊥: 11
C∥: 8 |
Samaryum Kobalt Mıknatısın Ham Madde Fiyat Trendi
Samaryum kobalt mıknatıs temel olarak samaryum (Sm) ve kolbattan (Co) oluşur. SmCo5-tip ve Sm2Co17–tip mıknatıslar genellikle sırasıyla %23-28wt ve %33-37wt samaryum içerir. Samaryum fiyat trendi geçtiğimiz yıllardan beri alışılmadık şekilde sabittir ve samaryum kobalt mıknatısın fiyatındaki etkisi çok sınırlıdır. Kobalt içeriği SmCo5-tip ve Sm2Co17-tip mıknatıslarda sırayla %63-67wt ve %48-52wt şeklindedir. AlNiCo mıknatısa kıyasla samaryum kobalt mıknatıs öncelikle ham madde olarak kobaltı kullanır. Bu yüzden kobalt fiyatı dalgalanmaları samaryum kobalt mıknatıs için en görünür etkiye sahiptir.