钐钴磁铁

钐钴 (SmCo) 磁铁是一种稀土磁铁，是一种由两种基本元素构成的强力永磁体：钐和钴。

它们是在 1960 年代初期根据赖特-帕特森空军基地的卡尔斯特纳特和代顿大学的奥尔登雷所做的工作开发的。 特别是，Strnat 和 Ray 开发了xxx个 SmCo5 配方。

钐钴磁铁通常在强度上与钕磁铁排名相似，但具有更高的额定温度和更高的矫顽力。

钐钴的一些属性是：

• 钐钴磁铁具有极强的抗退磁能力。

• 这些磁铁具有良好的温度稳定性（xxx使用温度在 250°C (523K) 和 550°C (823K) 之间；居里温度在 700°C (973K) 到 800°C (1,070K) 之间。< /li>

• 它们价格昂贵且受价格波动影响（钴对市场价格敏感）。

• 钐钴磁铁具有极强的抗腐蚀和抗氧化能力，通常不需要涂层，可广泛应用于高温和恶劣的工作条件。

• 它们很脆，容易开裂和碎裂。 钐钴磁铁的xxx能量积 (BHmax) 范围从 14 兆高斯奥斯特 (MG·Oe) 到 33 MG·Oe，即大约。 112 kJ/m3 至 264 kJ/m3； 理论极限为34 MG·Oe，约272 kJ/m3。

烧结的钐钴磁铁表现出磁各向异性，这意味着它们只能在其磁取向轴上被磁化。 这是通过在制造过程中调整材料的晶体结构来完成的。

钐钴磁铁有两个系列，即SmCo5磁铁和Sm2Co17磁铁。

这些钐钴磁铁合金（通常写为 SmCo5，或 SmCo 系列 1:5）每五个钴原子就有一个稀土元素钐。 按重量计，这种磁铁合金通常含有 36% 的钐和余量的钴。 这些钐钴合金的能量积在 16 MG·Oe 到 25 MG·Oe 之间，即约为 128–200 kJ/m3。 这些钐钴磁铁的可逆温度系数通常为 -0.05%/°C。 饱和磁化可以通过适度的磁化场来实现。 该系列磁铁比 SmCo 2:17 系列磁铁更容易校准到特定磁场。

在中等强度的磁场存在时，该系列的未磁化磁铁会尝试将其定向轴与磁场对齐，从而变得轻微磁化。 如果后处理需要对磁体进行电镀或涂层，这可能会成为一个问题。 磁铁拾取的轻微磁场会在电镀或涂层过程中吸引碎屑，从而导致涂层失效或机械超差情况。

Br随温度漂移，是磁体性能的重要特征之一。 一些应用，例如惯性陀螺仪和行波管 (TWT)，需要在很宽的温度范围内具有恒定场。 Br 的可逆温度系数 (RTC) 定义为

(∆Br/Br) x (1/∆T) × xxx。

为了满足这些要求，在 20 世纪 70 年代后期开发了温度补偿磁体。 对于传统的 SmCo 磁体，Br 随着温度升高而降低。 相反，对于 GdCo 磁体，Br 在特定温度范围内随着温度升高而升高。 通过在合金中结合钐和钆，可以将温度系数降低到几乎为零。

SmCo5磁铁具有非常高的矫顽力（矫顽力）； 也就是说，它们不容易消磁。 它们是通过填充宽晶粒孤畴磁粉制成的。 所有的磁畴都与易轴方向对齐。 在这种情况下，所有畴壁都呈 180 度。 当没有杂质时，大块磁体的反转过程相当于孤畴微尘，其中相干旋转是主导机制。 然而，由于制造的不完善，杂质可能被引入磁体中，从而形成核。

在这种情况下，由于杂质可能具有较低的各向异性或易轴未对准，它们的磁化方向更容易自旋，从而破坏了 180° 畴壁配置。 在此类材料中，矫顽力由成核控制。 为了获得更大的矫顽力，杂质控制在制造过程中至关重要。

这些合金（写为 Sm2Co17，或 SmCo 系列 2:17）经过时效硬化处理，每 13-17 个过渡金属 (TM) 原子中含有两个稀土元素钐原子。 TM含量丰富，但含有铁、铜等其他元素。 可以少量添加其它元素如锆、铪等以获得更好的热处理响应。 按重量计，该合金通常含有 25% 的钐。