සමරියම් කොබෝල්ට් චුම්බක වසර දහයකට වඩා වැඩි කාලයක් භාවිතා කළ හැකිද - ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී සමරියම් කොබෝල්ට් වල දිගුකාලීන ස්ථායීතාවය

චුම්බකවල දිගුකාලීන ස්ථාවරත්වය සෑම පරිශීලකයෙකුගේම සැලකිල්ලකි. සමාරියම් කොබෝල්ට් (SmCo) චුම්බකවල ස්ථායීතාවය ඔවුන්ගේ දැඩි යෙදුම් පරිසරය සඳහා වඩාත් වැදගත් වේ. 2000 දී චෙන්^[1]සහ ලියු^[2]et al., ඉහළ-උෂ්ණත්ව SmCo හි සංයුතිය සහ ව්‍යුහය අධ්‍යයනය කිරීම සහ ඉහළ-උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන සමාරියම්-කොබෝල්ට් චුම්බක සංවර්ධනය කිරීම. උපරිම ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය (T_{උපරිම}) SmCo චුම්බක 350 ° C සිට 550 ° C දක්වා වැඩි කරන ලදී. ඉන් පසුව, චෙන් සහ අල්. SmCo චුම්බක මත නිකල්, ඇලුමිනියම් සහ අනෙකුත් ආලේපන තැන්පත් කිරීමෙන් SmCo හි ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරන ලදී.

2014 දී, "MagnetPower" හි නිර්මාතෘ ආචාර්ය Mao Shoudong, ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී SmCo හි ස්ථායීතාවය ක්රමානුකූලව අධ්යයනය කළ අතර ප්රතිඵල JAP හි ප්රකාශයට පත් කරන ලදී.^[3]. සාමාන්ය ප්රතිඵල පහත පරිදි වේ:

1. කවදාදSmCoඉහළ උෂ්ණත්ව තත්ත්වයක (500 ° C, වාතය) වේ, එය මතුපිට දිරාපත්වන ස්ථරයක් සෑදීමට පහසුය. ක්ෂය වීමේ ස්ථරය ප්‍රධාන වශයෙන් බාහිර පරිමාණයකින් (සමාරියම් ක්ෂය වී ඇත) සහ අභ්‍යන්තර ස්ථරයකින් (ඔක්සයිඩ් ගොඩක්) සමන්විත වේ. SmCo චුම්බකවල මූලික ව්‍යුහය පිරිහීමේ ස්ථරයේ සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ විය. රූප සටහන 1 සහ රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි.

Fig.1. Sm හි ​​දෘශ්‍ය මයික්‍රොග්‍රාෆ්₂Co₁₇විවිධ කාලවලදී 500 ° C දී වාතයේ දී සමෝෂ්ණීකරණය කරන ලද චුම්බක. (a) සමාන්තරව සහ (b) c-අක්ෂයට ලම්බකව ඇති පෘෂ්ඨ යට දිරාපත් වීමේ ස්ථර.

Fig.2. BSE මයික්‍රොග්‍රැෆ් සහ EDS මූලද්‍රව්‍ය Sm හරහා රේඛීය පරිලෝකනය කරන්න₂Co₁₇පැය 192 ක් සඳහා 500 °C දී වාතයේ සමෝෂ්ණීකරණය කරන ලද චුම්බක.

2. රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි දිරාපත් වීමේ ස්ථරයේ ප්‍රධාන ගොඩනැගීම SmCo හි චුම්බක ගුණාංගවලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. දිරාපත් වීමේ ස්ථර ප්‍රධාන වශයෙන් Co(Fe) ඝන ද්‍රාවණයකින්, CoFe2O4, Sm2O3, සහ ZrOx වලින් අභ්‍යන්තර ස්ථරවල සහ Fe3O4, CoFe2O4, සහ CuO බාහිර පරිමාණයන් තුළ. Co(Fe), CoFe2O4, සහ Fe3O4 මධ්‍යම බලපෑමට ලක් නොවූ Sm2Co17 චුම්බකවල දෘඩ චුම්බක අදියර හා සසඳන විට මෘදු චුම්බක අවධීන් ලෙස ක්‍රියා කළේය. පිරිහීමේ හැසිරීම පාලනය කළ යුතුය.

රූපය 3. Sm හි ​​චුම්භක වක්‍ර₂Co₁₇විවිධ කාලවලදී 500 ° C දී වාතයේ දී සමෝෂ්ණීකරණය කරන ලද චුම්බක. චුම්භක වක්‍රවල පරීක්ෂණ උෂ්ණත්වය 298 K වේ. බාහිර ක්ෂේත්‍රය H Sm හි ​​c-අක්ෂ පෙළගැස්මට සමාන්තර වේ.₂Co₁₇චුම්බක.

3. මුල් විද්‍යුත් ආලේපන ආෙල්පන ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම සඳහා ඉහළ ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධයක් සහිත ආෙල්පන SmCo මත තැන්පත් කළ හොත්, SmCo හි දිරාපත්වීමේ ක්‍රියාවලිය වඩාත් සැලකිය යුතු ලෙස වළක්වා ගත හැකි අතර SmCo හි ස්ථායීතාවය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, රූප සටහන 4. යෙදීම.හෝ ආලේපනයSmCo හි බර වැඩිවීම සහ චුම්බක ගුණාංග නැතිවීම සැලකිය යුතු ලෙස වළක්වයි.

Fig.4 ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධයේ ව්යුහය හෝ Sm මත ආලේපනය₂Co₁₇චුම්බකය.

"MagnetPower" එතැන් සිට ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී දිගුකාලීන ස්ථායීතාවයේ (~4000hours) අත්හදා බැලීම් සිදු කර ඇති අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී අනාගත භාවිතය සඳහා SmCo චුම්බකවල ස්ථායීතා යොමුවක් සැපයිය හැකිය.

2021 දී, උපරිම මෙහෙයුම් උෂ්ණත්ව අවශ්‍යතාවය මත පදනම්ව, “MagnetPower” විසින් 350°C සිට 550°C දක්වා ශ්‍රේණි මාලාවක් සංවර්ධනය කර ඇත.ටී මාලාව) මෙම ශ්‍රේණිවලට ඉහළ-උෂ්ණත්ව SmCo යෙදුම සඳහා ප්‍රමාණවත් තේරීම් සැපයිය හැකි අතර, චුම්බක ගුණ වඩාත් වාසිදායක වේ. රූප සටහන 5 හි පෙන්වා ඇති පරිදි. විස්තර සඳහා කරුණාකර වෙබ් පිටුව බලන්න:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

Fig.5 "MagnetPower" හි ඉහළ උෂ්ණත්ව SmCo චුම්බක (T ශ්‍රේණි)

නිගමන

1. ඉතා ස්ථායී දුර්ලභ පෘථිවි ස්ථිර චුම්බකයක් ලෙස, SmCo කෙටි කාලයක් සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී (≥350 ° C) භාවිතා කළ හැක. ඉහළ උෂ්ණත්ව SmCo (T ශ්‍රේණිය) 550 ° C දී ආපසු හැරවිය නොහැකි demagnetization නොමැතිව යෙදිය හැක.

2. කෙසේ වෙතත්, SmCo චුම්බක දිගු කාලයක් ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී (≥350 ° C) භාවිතා කළේ නම්, මතුපිට දිරාපත්වන ස්ථරයක් නිපදවීමට ඉඩ ඇත. ප්රති-ඔක්සිකරණ ආලේපනය භාවිතා කිරීම ඉහළ උෂ්ණත්වයේ දී SmCo හි ස්ථායීතාවය සහතික කළ හැකිය.

යොමුව

[1] CHChen, IEEE චුම්බක පිළිබඳ ගනුදෙනු, 36, 3291-3293, (2000);

[2] JF Liu, ව්‍යවහාරික භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ සඟරාව, 85, 2800-2804, (1999);

[3] Shoudong Mao, ව්‍යවහාරික භෞතික විද්‍යා සඟරාව, 115, 043912,1-6 (2014)