magnete in samario-cobalto ad alte prestazioni

I magneti in samario-cobalto ad alte-prestazioni, noti anche come magneti SmCo, sono un tipo di magnete permanente in terre rare realizzato in samario e cobalto. Questi magneti in samario-cobalto sinterizzato sono progettati per applicazioni impegnative che richiedono eccellente stabilità termica, elevate prestazioni magnetiche e affidabilità a lungo termine.

Rispetto ad altri materiali magnetici, i magneti in samario-cobalto ad alte-prestazioni mantengono proprietà magnetiche stabili anche a temperature estreme e ambienti difficili.

I magneti basati su Sm2Co17- svolgono un ruolo insostituibile nel settore dei magneti permanenti grazie alle loro esclusive proprietà magnetiche alle alte-temperature e alla stabilità magnetica superiore. Sono ampiamente utilizzati nei motori ad alta velocità, nelle comunicazioni elettroniche e nelle applicazioni aerospaziali.

I magneti per prodotti ad alta- energia sono essenziali per accelerare la miniaturizzazione e l'efficienza dei dispositivi. Pertanto, ottenere magneti SmCo ad alte-prestazioni è stato un obiettivo importante sin dall'introduzione di Sm2Co17.

I magneti a base di Sm2Co17- sono composti da samario, cobalto, ferro, rame e zirconio. Il contenuto di ciascun elemento ha un'influenza diversa sulle prestazioni magnetiche. La microstruttura dei magneti basati su Sm2Co17- è una struttura cellulare costituita dalla fase cellulare 2:17R, dalla fase limite cellulare 1:5H e dalla fase piastrinica ricca di Zr-1:3R. La cella 2:17R è una fase romboedrica con il suo asse lungo allineato lungo l'asse di facile magnetizzazione. Contiene Fe-ricco Th2Zn17-tipo romboedrico Sm2(Co, Fe)17 come fase principale. Questa fase principale 2:17R fornisce al magnete un'elevata magnetizzazione di saturazione (Ms), che alla fine determina la rimanenza (Br). La fase 1:5H è una fase limite cellulare Sm(Co, Cu)5 di tipo CaCu5 ricca di Cu che aumenta la coercività dei magneti attraverso il bloccaggio della parete del dominio. La fase piastrinica 1:3R ricca di Zr è orientata perpendicolarmente all'asse c e si estende attraverso la struttura cellulare. Questa fase consente al rame di diffondersi nella fase di confine cellulare, espandendo la fase cellulare e aumentando l'energia della parete del dominio della fase di confine cellulare, migliorando così la coercività.

Oltre alla dimensione della fase cellulare, anche la quantità, lo spessore e la composizione della fase limite cellulare influenzano le proprietà magnetiche complessive dei magneti. Il valore teorico del prodotto energetico massimo di un magnete permanente è proporzionale al quadrato della sua magnetizzazione di saturazione (Ms). Migliorare la Ms è essenziale per ottenere un prodotto ad alto-energia. Essendo un parametro sensibile alla struttura-, il prodotto energetico può essere migliorato anche ottimizzando la struttura cellulare. In altre parole, il Ms e il prodotto energetico dei magneti in samario-cobalto possono essere efficacemente migliorati attraverso l'ottimizzazione della composizione e la modifica del processo di trattamento termico. Il contenuto di Fe nella fase principale Sm2(Co, Fe)17 serve principalmente a migliorare il Ms e il Br dei magneti. La magnetizzazione di saturazione (Js) della fase Sm2Co17 è di circa 12 kG. All’aumentare del contenuto di Fe, i J di Sm2(Co0.8Fe0.2)17 e Sm2(Co0.7Fe0.3)17 possono raggiungere rispettivamente 13,5 kG e 16,3 kG. Tuttavia, se il contenuto di Fe in Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z supera il 25% in peso, la struttura cellulare cresce in modo anomalo. Questa struttura cellulare sovradimensionata influisce negativamente sulla sua omogeneità, determinando un forte calo della coercività e dell'ortogonalità della curva di smagnetizzazione.

Utilizzando la fresatura a getto e la modifica del trattamento termico, SDM è riuscita a padroneggiare la produzione di massa di magneti SmCo ad alte-prestazioni. Le loro prestazioni magnetiche sono paragonabili a quelle di Electron Energy Corporation (EEC) e Arnold Magnetic Technologies.

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