Aimants Samarium Cobalt (SmCo) : caractéristiques, caractéristiques, production et applications

Les aimants samarium cobalt (SmCo) sont des terres rares. Les principaux types produits ont la composition chimique SmCo5 et Sm2Ko17... Ils sont très populaires et constituent le deuxième aimant le plus puissant, moins puissant que les aimants au néodyme, mais ont également des températures de fonctionnement plus élevées et une force coercitive plus élevée. Ces aimants résistent très bien à la corrosion, mais sont fragiles, sujets aux fissures et aux fissures.

Ils sont fabriqués comme des aimants au néodyme en appuyant dans un champ magnétique puis en les frittant.

Ils représentent le groupe avec la deuxième énergie interne la plus élevée après les aimants en néodyme (NdFeB). Parce qu'ils sont très résistants à la corrosion et ne nécessitent pas de traitement de surface, ces aimants sont les meilleurs aimants en néodyme pour travailler à des températures élevées et dans des conditions défavorables.

De plus, contrairement aux aimants en néodyme (Nd), les aimants SmCo utilisent des matériaux plus largement disponibles qui sont intrinsèquement stables à des températures bien supérieures au point de Curie.Cela rend les prix de SmCo plus stables et moins sensibles aux changements du marché.

Leur inconvénient est le prix plus élevé. D'autres inconvénients sont une fragilité élevée, une faible résistance à la traction et une tendance particulièrement élevée à se fendre.

Les aimants samarium-cobalt sont extrêmement résistants aux champs de démagnétisation externes en raison de leur énergie maximale élevée Hcmax... Cette caractéristique rend les aimants samarium-cobalt particulièrement adaptés aux applications électromécaniques.

Ces aimants peuvent être utilisés à des températures nettement plus élevées que les aimants néodyme, la température maximale de fonctionnement des aimants SmCo est de 250 à 300°C. Leur coefficient de température est de 0,04% à 1°C.

Un autre facteur affectant la résistance d'un aimant est sa forme et la présence éventuelle d'un circuit magnétique externe. Les aimants minces (généralement en forme de barre) sont plus facilement démagnétisés que les aimants épais.

Les aimants SmCo Samarium Cobalt ont été développés par Albert Gale et Dilip K. Das et leur équipe chez Raytheon Corporation en 1970.

Pour produire des aimants samarium-cobalt, les matières premières sont fondues dans un four à induction rempli d'argon. Le mélange est versé dans un moule et refroidi avec de l'eau jusqu'à ce qu'il forme un lingot. Le lingot est broyé et les particules broyées pour réduire leur taille. La poudre résultante est comprimée dans un champ magnétique dans une filière de la forme souhaitée pour l'orientation souhaitée du champ magnétique.

Le frittage a lieu à une température de 1100–1250 ° C, puis une mise en solution à 1100–1200 ° C. Enfin, il est libéré à une température d'environ 700–900 ° C. Il est ensuite mis à la terre et magnétisé davantage pour augmenter le magnétique force. Le produit fini est testé, contrôlé et préparé pour être expédié aux clients.

Ainsi, le processus de production de SmCo est similaire à la production d'aimants en néodyme - pressage dans un champ magnétique et frittage ultérieur.

Le matériau magnétique samarium-cobalt est très fragile, ce qui rend difficile l'utilisation de machines de découpe de métaux dans leur production. La fragilité liée au grain (structure cristalline) de la poudre métallique interdit l'utilisation d'outils en carbure.

La plupart des matériaux magnétiques sont usinés dans un état non magnétique, et l'aimant usiné est ensuite magnétisé à saturation. Ces aimants utilisent des outils diamantés et un liquide de refroidissement à base d'eau pour percer des trous.

Les déchets de broyage ne doivent pas être complètement secs, car le samarium-cobalt a un point d'éclair bas, seulement 150-180 ° C. Une petite étincelle, par exemple causée par l'électricité statique, peut facilement enflammer le matériau. La flamme qui en résulte devient très chaude et difficile à contrôler.

Montage magnétique de précision

Les aimants au samarium-cobalt sont extrêmement puissants et nécessitent un champ de magnétisation important. La nature anisotrope des aimants frittés en cobalt-samarium se traduit par une seule direction d'aimantation. Il doit être maintenu pendant l'aimantation lorsque l'aimant est placé dans l'assemblage final.

La direction de l'aimantation est mesurée avec un indicateur qui détermine un pôle magnétique spécifique pour une machine ou un équipement donné pendant la production.

Les aimants au samarium-cobalt sont largement utilisés dans les industries automobile, aérospatiale, de la défense et industrielle dans une variété d'équipements, d'appareils et d'instruments tels que les moteurs électriques, les générateurs électriques, les couplages électromagnétiques, les microphones, les haut-parleurs, les dispositifs de pulvérisation de revêtement sous vide, les capteurs Hall, les accélérateurs particules et de nombreux autres appareils.