Iman de samari-cobalt

Un iman de samari-cobalt és un tipo d'iman de terres rares, un fort iman permanent fet d'una aleació de samari i cobalt. Varen ser desenrollats a principi dels anys 1970 per Albert Gale i Dilip K. Dones de la Raytheon Corporation. Són de manera general el segon tipo més fort d'imans, menys forts que els imans de neodimi, pero tenen majors temperatures de treball i una major coercividad. Són fràgils, i propensos a badar-se i astillarse. Els imans de samari–cobalt tenen productes d'energia màxims (BH_max) que van des de 16 megagauss-oersted (MGOe) fins a 32 MGOe, que és aproximadament entre 128 kJ/m³ i 256 kJ/m³; el seu llímit teòric és de 34 MGOe, al voltant de 272 kJ/m³. Estan disponibles en dos "séries", cridades Série 1:5 i Série 2:17.

Série 1:5

Esta série d'imans d'aleació samari-cobalt, generalment escrita com SmCo₅ o Série SmCo 1:5, té un àtom de samari i cinc àtoms de cobalt. Sobre el pes, l'aleació d'este iman típicament contindrà 36 % de samari en el restant de cobalt. Els productes d'energia d'estes aleacions van des del ranc de 16 MGOe fins a 25 MGOe, lo que és aproximadament 128 kJ/m³ - 200 kJ/m³. Estos imans de samari-cobalt generalment tenen un coeficient de temperatura reversible de -0.05 %/°C. La saturació de magnetisació pot ser alcançada en un camp magnetizante moderat. Esta série d'imans és més fàcil de calibrar a un específic camp magnètic que la série d'imans SmCo 2:17.

En la presència d'un camp magnètic moderadament fort, els imans desmagnetizados d'esta série tractaran d'alinear el seu eix d'orientació cap al camp magnètic. Llavors es tornaran llaugerament magnetizados. Açò pot ser un problema si el pos-processament requerix l'iman siga laminado o revestit. El llauger camp que l'iman arreplega pot atraure enrunes durant el procés de laminado causant una potencial falla en el revestit o una condició mecánicamente fora de tolerància.

Coeficient de temperatura reversible

B_r es desplaça en la temperatura i és una de les característiques importants del rendiment magnètic. Algunes aplicacions, tals com giróscopos inerciales i tubos d'ona progressiva (TWT), necessiten tindre un camp constant sobre un ampli ranc de temperatura. El coeficient de temperatura reversible (RTC) de Br es definix com:

(∆B_r/B_r) × (1/∆ T) × 100%.

Per a conseguir estos requeriments, els imans de temperatura compensada varen ser desenrollats a finals dels anys 1970s. Per als imans convencionals de SmCo, B_r disminuïx conforme la temperatura s'incrementa. De manera inversa, per a imans de GdCo, Br s'incrementa conforme ho fa la temperatura dins de certs rancs de temperatura. Per mig de combinar samari i gadolini en l'aleació, el coeficient de temperatura pot ser reduït a casi zero.

Mecanisme de coercividad

Els imans SmCo₅ tenen una molt alta coercividad (força coerciva); açò és, no són desmagnetizados fàcilment. Es fabriquen per mig de empacar pols magnètiques d'ampli ranc de gra i d'un sol domini. Totes les motas són alineades en l'eix de fàcil imanación. En este cas, totes les parets dels dominis estan a 180°. Quan no hi ha impurees, el procés invers de l'iman a granel és equivalent a motas d'un sol domini, a on el mecanisme dominant és la rotació coherent. No obstant, per l'imperfecció en la fabricació, poden ser introduïdes impurees en els imans, les quals formen un núcleu. En este cas, degut a que les impurees poden tindre menor anisotropía o eixos de fàcil imanación desalineados, les seues direccions de magnetisació són més fàcils de girar, lo que trenca la configuració de 180° de la paret de dominis. En tals materials, la coercividad és controlada per nucleación. Per a obtindre molta coercividad, el control d'impurees és crític en el procés de fabricació.

Série 2:17

Estes aleacions (escrites com Sm₂Co₁₇, o SmCo Série 2:17) són endurides per envelliment en una composició de dos àtoms de samari i 13–17 àtoms de metals de transició. El contingut de metals de transició és ric en cobalt, pero conté atres elements tals com el ferro i el coure. Atres elements tals com zirconi, hafni, etc. poden ser afegits en chicotetes cantitats per a conseguir una millor resposta al tractament en calor. En massa, l'aleació generalment contindrà 25 % de samari. Els productes d'energia màxims d'estes aleacions van des del ranc de 20 fins a 32 MGOe, lo que és al voltant de 160-260 kJ/m³. Estes aleacions tenen el millor coeficient de temperatura reversible de totes les aleacions de terres rares, sent típicament de -0.03 %/°C. Els materials de "segona generació" poden també ser utilisats a majors temperatures.

Mecanisme de coercividad

En els imans de Sm₂Co₁₇, el mecanisme de coercividad està basat en el fixat de la paret de dominis. Les impurees dins dels imans impedixen el moviment de la paret de dominis i d'esta manera es resistix al procés de magnetisació inversa. Per a incrementar la coercividad, són afegides impurees de manera intencional durant el procés de fabricació.

Vore també

• iman de neodimi