Samarium-Kobalt-Magnete

Der Produktionsprozess von Samarium-Kobalt-Magneten umfasst mehrere Phasen, darunter die Vorbereitung des Rohmaterials, die Bildung der Legierung, das Mahlen, Pressen, Sintern und die Endbearbeitung.

Rohes Material:Samarium, ein Seltenerdmetall, und Kobalt, ein Übergangsmetall, sind die Hauptbestandteile von SmCo-Magneten. Eine SmCo-Legierung entsteht durch die Kombination dieser Elemente in genauen Proportionen. In der Mischung werden auch kleine Mengen anderer Materialien verwendet. Um welche Materialien es sich dabei handelt, können Sie unter Samarium-Kobalt auf unserer Seite mit Fakten zu Magneten nachlesen.

Legierung:Bei hohen Temperaturen verschmelzen Samarium und Kobalt zu einer Legierung. Das flüssige Metall wird dann schnell abgekühlt, sodass ein fester Barren entsteht.
Mithilfe spezieller Mahlgeräte wird der massive Barren zu einem feinen Pulver zerkleinert. Diese Substanz ist der Rohstoff, aus dem Magnete hergestellt werden.

Pressen:Mithilfe von Hochdruckpressen wird das SmCo-Material in die gewünschte Magnetform gepresst. In dieser Phase wird ein Magnetfeld verwendet, um die magnetischen Domänen im Material auszurichten und sicherzustellen, dass der endgültige Magnet die gewünschten magnetischen Eigenschaften aufweist.

Sintern:Beim Sintervorgang wird der gepresste Magnet in kontrollierter Atmosphäre auf hohe Temperaturen erhitzt. Bei diesem Vorgang verschmelzen die einzelnen Bestandteile zu einem gleichmäßigen und dichten Magneten.

Fertigstellung:Um die gewünschten Abmessungen und Toleranzen zu erreichen, wird der gesinterte Magnet geschliffen, geschnitten oder bearbeitet. Anschließend wird der Magnet beschichtet oder plattiert, um Korrosion zu verhindern und sein Aussehen zu verbessern.

Magnetstärke
Sie haben eine Superkraft namens „magnetische Stärke“. Stellen Sie sich vor, Sie würden einen ganzen Haufen Büroklammern mit nur einem Magneten aufheben.
Aufgrund ihrer starken Magnetkraft befinden sich SmCo-Magnete in vielen coolen Dingen, die wir um uns herum sehen.
Man findet sie in magnetischen Bausteinen, die leicht aneinander haften, und in Elektroautos oder Spielzeugeisenbahnen, da sie starke Magnetfelder erzeugen können, die die Motoren schnell drehen lassen.

Temperaturbeständigkeit
Samarium-Kobalt-Magnete können sowohl hohen als auch niedrigen Temperaturen standhalten, ohne ihren Magnetismus zu verlieren. Laut Datenblatt für Samarium-Kobalt-Magnete liegt die Temperaturgrenze für Samarium-Kobalt-Magnete bei 350 Grad Celsius.
Ihre Curietemperatur beträgt 1098 K und die Samarium-Kobalt-Dichte beträgt 8,4 × 103 kg/m3. Wie Superhelden, die mit extremen Wetterbedingungen zurechtkommen, können Samarium-Kobalt-Magnete mit extremen Temperaturen umgehen.
Dadurch eignen sich Samarium-Kobalt-Magnete perfekt für Orte, an denen es heiß oder kalt werden kann. Sie sind beispielsweise in Weltraummissionen und Satelliten zu finden, wo die Temperaturen extrem sein können. Sie können auch in Flugzeugtriebwerken verwendet werden, wo sie glühend heiß werden können.
Samarium-Kobalt-Magnete vertragen nicht nur hohe Temperaturen, sondern auch Kälte wie ein Profi! Deshalb findet man sie oft in Kühlschränken oder sogar in Forschungslabors, in denen Wissenschaftler Dinge untersuchen.
Ihre starke Magnetkraft und ihre Fähigkeit, extremen Temperaturen standzuhalten, tragen dazu bei, viele coole Dinge zu ermöglichen.

Samarium-Kobalt-Magnete sind in zwei Serien erhältlich, die durch das Verhältnis von Samarium zu Kobalt definiert sind. Die beiden Legierungszusammensetzungen SmCo5 und Sm2Co17 werden auch als 1/5-Legierung oder 2/17-Legierung bezeichnet.

SmCo5 Magnete
SmCo5-Magnete bestehen aus einem Atom Samarium und fünf Atomen Kobalt. Diese Magnetlegierung enthält typischerweise 37 % Samarium und 63 % Kobalt. Die Energieprodukte von SmCo5-Magneten reichen von 16 MGOe bis 25 MGOe, das sind ca. 128–200 kJ/m3. Ihre maximal empfohlene Betriebstemperatur beträgt 250 °C. Diese Magnetserie lässt sich leichter auf ein bestimmtes Magnetfeld kalibrieren als die Sm2Co17-Magnete.

Sm2Co17 Magnete
Sm2Co17-Magnete bestehen aus 2 Atomen Samarium und 13-17 Atomen Übergangsmetallen (TM). Der TM-Gehalt ist reich an Kobalt, enthält aber auch andere Elemente wie Eisen und Kupfer. Die Legierung besteht gewichtsmäßig aus etwa 25 % Samarium, 50 % Kobalt, 18 % Eisen, 5 % Kupfer und 2 % Hafnium oder Zirkonium. Hafnium und Zirkonium werden hinzugefügt, um eine bessere Wärmebehandlungsreaktion zu erzielen. Die maximalen Energieprodukte dieser Legierungen reichen von 20 bis 32 MGOe, das sind etwa 160-260 kJ/m3.
Sm2Co17 ist stärker und wird häufiger verwendet. Aufgrund des Eisengehalts in Sm2Co17 besteht jedoch bei Kontakt mit Wasser die Gefahr einer Oberflächenkorrosion. Dieses Problem kann jedoch durch eine Beschichtung, beispielsweise eine Nickelbeschichtung, behoben werden.

Samarium-Kobalt-Magnete sind korrosionsbeständig und behalten den Großteil ihrer Energie bis zu 575 Grad Fahrenheit, was sie zum idealen Ersatz für Alnico-Magnete macht, wenn Hochtemperaturanwendungen oder Miniaturisierung erforderlich sind. Sie haben eine gute Temperaturstabilität – die maximalen Einsatztemperaturen liegen zwischen 250 und 550 Grad, die Curietemperaturen zwischen 700 und 800 Grad.
Sie funktionieren in Anwendungen, bei denen das System bei kryogenen (oder sehr heißen) Temperaturen funktionieren muss – über 350 Grad F oder 180 Grad. In Anwendungen, bei denen die Leistung bei Temperaturänderungen konstant bleiben muss, schwankt die Flussdichte eines Samarium-Kobalt-Magneten um weniger als 5 % pro 100 Grad Temperaturänderung (im Bereich von 25–250 Grad oder 77-480 Grad F). Gesinterte Samarium-Kobalt-Magnete aus Seltenerdmetallen sind extrem widerstandsfähig gegen Entmagnetisierung und können bei Temperaturen bis zu 500 Grad F (260 Grad) betrieben werden.

Die richtige Lagerung Ihrer Magnete kann deren Lebensdauer erheblich verlängern. So holen Sie das Beste aus Ihren Magneten heraus:

Bewahren Sie Ihre Magnete mit einem Halter auf– Ein Keeper ist ein kleines Stück Eisen, das normalerweise vorübergehend zwischen den Nord- und Südpol eines Magneten eingefügt wird. Es verhindert die Entmagnetisierung des Magneten, indem es sein Magnetfeld umleitet.

Lagern Sie Ihre Magnete paarweise– Halten Sie Magnete paarweise, damit sich Nord- und Südseite nicht berühren. Die Pole gleicher Ausrichtung dürfen sich niemals berühren, da sich die Magnetfelder sonst abstoßen und die Magnete mit der Zeit schwächer werden.

Ein trockener Ort– Magnete, die in feuchter Umgebung gelagert werden, korrodieren leicht. Korrosion beeinträchtigt die Festigkeit der Magnete, insbesondere wenn sie rosten, wodurch ein Luftspalt entsteht. Dies führt zu einer unsicheren Bindung bei ferromagnetischen Materialien. Wenn Magnete nass werden, kann das Laminat außerdem Blasen bilden. Wenn ein Magnet in feuchter Umgebung verwendet werden muss, stellen Sie sicher, dass Sie einen für Wasser geeigneten Magneten verwenden und dass der Magnet regelmäßig getrocknet und gereinigt wird.

An einem nicht ferromagnetischen Ort aufbewahren– Wenn Sie mehrere Magnete aufbewahren, bewahren Sie sie in einem nicht ferromagnetischen Behälter auf. Der Behälter, in dem Sie Ihre Magnete aufbewahren, verhindert, dass der Magnet unerwünschte Metallteile anzieht.