آهنربای ساماریوم کبالت(SmCo Magnets)

آهنربای ساماریوم کبالت

گریدهای متفاوتی از ساماریوم کبالت برای کاربردهای متفاوت، تولید می­شود. طیف این گریدها از مقدار 16مگا اورستد تا 32 اورستد موجود است. این تنوع گرید باعث می­شود پارامترهای قیمت، عملکرد و حتی دمای کارکرد تنوع پیدا کنند و حق انتخاب اپراتور بالا رود و انتخاب مناسب تر و دقیق تری را انجام دهد.

در واقع دو نوع اصلی از آلیاژ ساماریوم کبالت موجود است. نوع اول که اولین آلیاژ تولید شده نیز می­باشد،(1-5) دارای یک اتم ساماریوم به ازای 5 اتم کبالت است. آلیاژ دوم که نوع تقویت شده ی آن است (2-17) دارای نسبت اتمی ساماریوم 2 به 14-17 عدد اتم کبالت است.( درواقع منظور از  14-17 اتم، ترکیب عناصر کبالت، مس و آهن با یکدیگر است که سهم کبالت از بقیه بیشتر است.)

ساماریوم کبالت(1-5):

انرژی تولیدی این خانواده بین 15 تا 24 مگا اورستد است و معمولاً تا دمای 250 درجه سانتی گراد را تحمل می­کند. این در حالی است که خانواده ی ساماریوم کبالت (2-17) به دلیل تولید چگالی انرژی مغناطیسی بیشتر و تحملِ دمای بالاتر، عملکرد بهتر و کاربرد بیشتری در صنعت دارند. اولین ترکیب های مربوطه به این خانواده در حدود سال 1970 میلادی تولید شد که تا اواخر 1990 میلادی نیز مورد استفاده قرار می­گرفت. در جدول زیر اطلاعات مربوط به گریدهای مختلف این خانواده آورده شده است.

ساماریوم کبالت(2-17):

این خانواده از ساماریوم کبالت طیف تولید انرژی بین 21 تا 32 مگا اورستد را داراست و تا دماهای 300 و یا حتی 360 درجه سانتی گراد را نیز تحمل می­کند. مقدار بالای چگالی انرژی تولیدی و تحمل کردن دمای بالا در این خانواده باعث شده است که طراحان سیستم های مغناطیسی به این گروه علاقه مند باشند و خطرات محیطی را در مورد آهنربا به حداقل برسانند. در جدول زیر اطلاعات مربوط به گریدهای مختلف این خانواده آورده شده است.

همچنین در جدول زیر مقدار تلفات القای مغناطیسی در مگنت با افزایش دما آورده شده است. لازم به ذکر است که این مقادیر برگشت پذیر می­باشند یعنی پس از کاهش مجدّد دما به حالت اولیه ی خود، خاصیت مغناطیسی مگنت نیز همانند حالت ابتدایی می­شود.

در جدول زیر نیز اطلاعات فیزیکی این مگنت با توجه به دو آلیاژ ذکر شده، آورده شده است.

مقاومت ساماریوم کبالت در برابر خوردگی:

ساماریوم کبالت در مقایسه با مگنت های نیودیمیوم، مقاومت بهتری از خود در برابر خوردگی نشان می­دهد. در بیشتر کاربردهای این مگنت مشاهده می­شود که مگنت نیازی به روکش یا آبکاری ندارد. اما شرایطی همچون محیط  اسیدی و یا مرطوب و محیط خلأ را نمی­توان نادیده گرفت. روکش کاری و یا محافظ فلزی این امکان را می­دهد که بتوانیم مگنت را تمیز نگه داریم. عکس العمل بسیار کم ساماریوم کبالت در برابر عوامل محیطی، باعث شده این نوع مگنت به عنوان یک گزینه­ی خوب در موارد پزشکی و فضایی مد نظر قرار گیرد. همچنین این مگنت در مصارف پزشکی توسط روکش پاریلین( نوعی روکش پلیمری) محافظت می­شود.

تاثیر حرارت روی مگنت ساماریوم کبالت:

این مگنت ها مقاومت قابل قبولی از خود در برابر حرارت نشان می­دهند. آنها قادر هستند تا حدود 300 درجه سانتی گراد را تحمل کنند. علاوه بر نوع آلیاژ و گرید مگنت، عوامل دیگری هم بر روی مقاومت مگنت در برابر حرارت اثر می­گذارند. یکی از آنها هندسه ی مگنت است. آهنربای ساماریوم کبالتی که دارای ابعاد بزرگتری نسبت به راستای مگنت شدن داشته باشد،(طول مگنت به مساحت قطب ها) مقاومت بهتری از خود نشان می­دهد.  در واقع مگنت های ضحیم تر در این مورد بهتر عمل می­کنند. این در حالی است که خواص ذکر شده در جداول تنها یک عدد کلی است و اگر زمانی به طراحی دقیق مگنت در دمای بالا نیاز داشتیم، باید به هندسه و یا میدان های مخالف مغناطیسی موجود هم توجه کنیم و در طراحی لحاظ شوند.