磁石の長期安定性はすべてのユーザーの関心事です。サマリウムコバルト (SmCo) 磁石の安定性は、過酷な使用環境にとってより重要です。 2000年、チェンは[1]そして劉さん[2]らは、高温 SmCo の組成と構造を研究し、高温耐性のサマリウム コバルト磁石を開発しました。最高使用温度 (T最大）SmCo磁石の温度を350℃から550℃に上昇させました。その後、チェンらは、 SmCo 磁石にニッケル、アルミニウム、その他のコーティングを蒸着することで、SmCo の耐酸化性を向上させました。
2014年、「MagnetPower」の創設者であるMao Shoudong博士は、高温でのSmCoの安定性を系統的に研究し、その結果はJAP誌に発表されました。[3]。一般的な結果は次のとおりです。
1. いつサマリウムコバルト 高温状態（500℃、空気中）では表面に劣化層が形成されやすくなります。劣化層は主に外部スケール（サマリウムが劣化している）と内部層（酸化物が多い）から構成されています。 SmCo磁石の基本構造は劣化層で完全に破壊されていた。図 1 と図 2 に示すように。
図1。 Smの光学顕微鏡写真2Co17磁石を空気中 500 °C で異なる時間等温処理します。表面の下の劣化層は、(a) c 軸に対して平行、(b) 垂直です。
図2. BSE 顕微鏡写真と Sm を横切る EDS 要素のラインスキャン2Co17磁石を空気中で500℃で192時間等温処理。
2. 図 3 に示すように、劣化層の主な形成は SmCo の磁気特性に大きな影響を与えます。劣化層は主に Co(Fe) 固溶体、CoFe2O4、Sm2O3、内部層の ZrOx と Fe3O4、外部スケールには CoFe2O4、CuO が含まれます。 Co(Fe)、CoFe2O4、および Fe3O4 は、影響を受けていない中央の Sm2Co17 磁石の硬磁性相と比較して、軟磁性相として機能しました。劣化挙動を制御する必要があります。
図3 Smの磁化曲線2Co17磁石を空気中 500 °C で異なる時間等温処理します。磁化曲線の試験温度は 298 K です。外部磁場 H は Sm の c 軸配列に平行です。2Co17磁石。
3. 元の電気めっきコーティングを置き換えるために、耐酸化性の高いコーティングを SmCo 上に堆積すると、図 4 に示すように、SmCo の劣化プロセスがより顕著に抑制され、SmCo の安定性が向上します。ORコーティングSmCoの重量増加と磁気特性の損失を大幅に抑制します。
図4 Sm上の耐酸化性ORコーティングの構造2Co17磁石。
それ以来、「MagnetPower」は高温での長期安定性 (約 4000 時間) の実験を実施しており、これは将来の高温での使用に向けて SmCo 磁石の安定性の基準を提供することができます。
2021年、「MagnetPower」は最高動作温度要件に基づいて、350℃から550℃までの一連のグレードを開発しました（Tシリーズ）。これらのグレードは、高温 SmCo 用途に十分な選択肢を提供し、磁気特性がより有利です。図 5 に示すように。詳細については、Web ページを参照してください。https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/
図5 「MagnetPower」の高温SmCo磁石（Tシリーズ）
結論
1. SmCo は安定性の高い希土類永久磁石であり、高温 (≧350°C) での短時間使用が可能です。高温 SmCo (T シリーズ) は、不可逆減磁することなく 550°C で適用できます。
2. ただし、SmCo磁石は高温（350℃以上）で長時間使用すると、表面に劣化層が生成しやすくなります。酸化防止コーティングを使用すると、高温での SmCo の安定性が保証されます。
参照
[1] CHChen、IEEE Transactions on Magnetics、36、3291-3293、(2000)。
[2] JF Liu、Journal of Applied Physics、85、2800-2804、(1999)。
[3] Shoudong Mao、Journal of Applied Physics、115、043912、1-6 (2014)
投稿時間: 2023 年 7 月 8 日
