Los imanes permanentes de samario-cobalto se componen principalmente de samario metálico (Sm), cobalto metálico (Co), cobre (Cu), hierro (Fe), circonio (Zr) y otros elementos. Se dividen en tipos 1:5 y 2:17 según su estructura, y pertenecen a la primera y segunda generación de materiales de imanes permanentes de tierras raras. Los imanes permanentes de samario-cobalto presentan excelentes propiedades magnéticas (alta remanencia, alta coercitividad y alto producto de energía magnética), un coeficiente de temperatura extremadamente bajo, una alta temperatura de funcionamiento y una gran resistencia a la corrosión. Actualmente, son los materiales de imanes permanentes con mayor resistencia a la temperatura y se utilizan ampliamente en dispositivos de microondas, dispositivos de haz de electrones, motores de alta potencia y alta velocidad, sensores, componentes magnéticos y otras industrias.
Proceso de producción de cobalto samario sinterizado: 1. fundición, 2. fabricación de polvo, 3. prensado, 4. sinterización, 5. mecanizado, 6. magnetización y envasado
2 a 17 SmCo
Los imanes de SmCo 2:17 también se denominan Sm₂Co₁₃. El producto de energía magnética máxima de cada grado oscila entre 20 y 35 MGOe, y la temperatura máxima de funcionamiento es de 500 ℃. Los imanes de SmCo 2:17 tienen un coeficiente de temperatura más bajo y una mejor resistencia a la corrosión. A altas temperaturas, sus propiedades magnéticas superan a las de los imanes de NdFeB, por lo que se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, militar, motores de alta temperatura, sensores automotrices, diversas transmisiones magnéticas, bombas magnéticas y dispositivos de microondas. Los imanes de SmCo 2:17 son extremadamente frágiles y difíciles de procesar en formas complejas o láminas y anillos de paredes delgadas. Además, es fácil que se pierdan pequeñas esquinas durante el proceso de producción. Generalmente, siempre que no afecten a las propiedades ni funciones magnéticas, pueden considerarse productos calificados.
En términos de características de rendimiento, los imanes permanentes de SmCo se pueden dividir en tres tipos: serie de alto rendimiento, serie de alta estabilidad (coeficiente de temperatura bajo) y serie resistente a altas temperaturas.
1 a 5 SmCo
Los imanes de SmCo 1:5 también se denominan SmCo 5 y SmCo5. El producto energético máximo de cada grado oscila entre 16 y 25 MGOe, y la temperatura máxima de funcionamiento es de 250 °C. Si bien este producto energético máximo es inferior al del SmCo 2:17, sus propiedades mecánicas y ductilidad son ligeramente superiores. Son adecuados para el procesamiento en formas que no son fáciles de procesar con SmCo 2:17, como discos delgados, cuadrados, anillos y diversas formas complejas con espesores o paredes especialmente finos.
El campo magnético de los imanes de SmCo 1:5 es menor que el de los de SmCo 2:17. Generalmente, un campo magnético de 40 000 Gauss permite magnetizar hasta la saturación, mientras que el campo magnético de los imanes de SmCo 2:17 de alta fuerza coercitiva requiere 60 000 Gauss o más. El contenido de tierras raras en la fórmula de los imanes de SmCo 1:5 es de aproximadamente 40%, por lo que su precio es superior al de los imanes de SmCo 2:17.
Diferencias entre el imán de SmCo y el imán de NdFeB
1. Composición diferente
Los imanes permanentes de NdFeB contienen aproximadamente 29%~32.5% de metal de tierras raras neodimio, 64%~69% de hierro metálico, 1.1%~1.2% de elemento no metálico boro y una pequeña cantidad de disprosio, terbio, niobio, cobre y otros elementos.
Para los imanes SmCo, tomando como ejemplo el tipo 2:17, el metal de tierras raras samario representa 23%~28%, el metal de tierras raras cobalto representa 48%~52%, el elemento metálico hierro representa 14%~17%, y también hay una pequeña cantidad de cobre, circonio y otros elementos.
2. Diferentes rendimientos y precios
De la tabla de rendimiento anterior, se desprende que las propiedades magnéticas generales de los imanes permanentes de SmCo son inferiores a las de los imanes permanentes de NdFeB. La proporción de elementos metálicos entre ambos muestra que el contenido de hierro en el NdFeB es el más alto, mientras que el contenido de samario y cobalto en los imanes de SmCo representa aproximadamente 70%. Por lo tanto, en comparación con dos imanes de SmCo y NdFeB con el mismo producto de energía magnética y volumen, el precio del SmCo suele ser ligeramente superior.
3. Diferentes resistencias a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión.
La temperatura de trabajo de los imanes permanentes de NdFeB está entre 80℃~220℃, mientras que la temperatura de trabajo de los imanes permanentes de SmCo puede alcanzar entre 250℃~350℃.
Los imanes de NdFeB tienen un alto contenido de hierro, por lo que se oxidan y corroen con facilidad. El tratamiento superficial es un proceso esencial. La vida útil del imán depende en gran medida del efecto del recubrimiento; mientras que los imanes de SmCo tienen un bajo contenido de hierro, que es básicamente un elemento metálico que no se oxida ni corroe fácilmente. Generalmente, no se requiere tratamiento superficial, a menos que el entorno de trabajo sea relativamente severo o se realice una galvanoplastia para mejorar su apariencia.