Was ist ein Samarium-Cobalt-Magnet?
Samarium-Cobalt-Magnete gehören zu den Seltene-Erden-Magneten (allgemein bekannt als Seltene-Erden-Magnete). Seine offizielle Bezeichnung lautet Samarium-Cobalt-Magnet. Samarium und Cobalt sind die Hauptbestandteile von Samarium-Cobalt-Magneten, die eine starke Magnetkraft haben und auch hitzebeständig sind. Sie sind außerdem rostbeständig und müssen nicht beschichtet werden, was ihre Verwendung sehr einfach macht. Der Nachteil ist jedoch, dass er aufgrund seiner hohen Härte leicht absplittert und sehr spröde ist. Daher muss er mit großer Sorgfalt behandelt werden.
Neodym-Magnete sind auch als Seltenerdmagnete erhältlich.
Anwendungen von Samarium-Cobalt-Magneten
Samarium-Cobalt-Magnete sind sehr hitzebeständig und weisen eine hohe Temperaturstabilität auf. Daher werden sie häufig in Produkten verwendet, die in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden. Bekannte Beispiele sind Haushaltsgeräte wie Mikrowellenherde und Backöfen, die in Mikrowellenöfen eingebaut sind und in Magnetrons, also Vakuumröhrengeräten, verwendet werden.
Samarium-Cobalt-Magnete werden auch in Motoren und Zündungen verwendet, wo sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind, so dass sie sich als Magnete in Fahrzeugen eignen. Darüber hinaus eignen sich Samarium-Cobalt-Magnete auch für kleinere Produkte und werden in verschiedenen Aktuatoren, kleinen Magnetsensoren, Mikroschaltern, kleinen Relais und Lasergeräten eingesetzt.
Funktionsweise der Samarium-Cobalt-Magnete
Die Hauptbestandteile der Samarium-Cobalt-Magnete sind Samarium und Cobalt, und da sie kein Eisen enthalten, sind sie sehr rostbeständig. Samarium-Cobalt-Magnete haben außerdem eine hohe Curie-Temperatur, was sie zu einem hitzebeständigen Material macht, das auch in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden kann.
Die Curie-Temperatur ist die Temperatur, bei der sich ein ferromagnetischer Körper in einen paramagnetischen Körper verwandelt. Mit anderen Worten, ferromagnetische Materialien verlieren ihren Magnetismus, wenn sie die Curie-Temperatur überschreiten. Je höher die Curie-Temperatur ist, desto widerstandsfähiger ist der Magnet gegenüber hohen Temperaturen. Die Curie-Temperatur eines Samarium-Cobalt-Magneten liegt bei ca. 700-800 °C und macht ihn extrem widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen. Der Nachteil von Samarium-Cobalt-Magneten ist jedoch, dass ihr Preis aufgrund ihrer Knappheit hoch ist und ständig schwankt, was zu hohen Kosten führen kann.
Weitere Informationen über Samarium-Cobalt-Magnete
Dieser Abschnitt beschreibt die Zündung von Samarium-Cobalt-Magneten und die Geschichte der Samarium-Cobalt-Magneten.
1. Zündung der Samarium-Cobalt-Magnete
Obwohl Samarium-Cobalt-Magnete hitzebeständig sind, können sie sich unter bestimmten Bedingungen entzünden und müssen mit Vorsicht behandelt werden. Sie sind insbesondere dann entzündbar, wenn die Magnetoberfläche trocken oder sauber poliert ist, und können schon bei niedrigen Temperaturen brennen.
Darüber hinaus sind Samarium-Cobalt-Magnete spröder als andere Magnete und splittern leicht durch Stöße, was je nach Verwendung zu feinem Pulver aus Samarium-Cobalt-Legierungen führen kann. Im Allgemeinen sind Metallpulver wie Seltene Erden leicht entflammbar. Daher müssen sie sicher verwendet werden und Situationen vermieden werden, in denen Abnutzung und Abplatzungen zur Bildung von Samarium-Cobalt-Magnetpulver führen können.
2. Geschichte der Seltenerd-Magnete und Samarium-Cobalt-Magnete
Die Erforschung von Seltenerdmagneten wird etwa seit den 1960er Jahren betrieben. Bis dahin war der Hauptmagnettyp eine Kombination aus Eisen, Cobalt und Nickel, wobei die Elemente selbst ferromagnetische Eigenschaften haben. Man entdeckte jedoch, dass die Kombination von ferromagnetischen Materialien wie Eisen und Cobalt mit Elementen der Seltenen Erden ihre Leistung als Magneten erheblich verbesserte. Seitdem wird an Seltenerdmagneten geforscht.
1966 gaben Forscher in den USA bekannt, dass sich eine Verbindung aus Cobalt und dem Seltenerdelement Yttrium für Magnete eignet; in den 1970er Jahren wurde festgestellt, dass sich die Leistung durch die Mischung des Seltenerdelements Samarium mit Cobalt drastisch verbessert. Später erfand Dr. Yoshio Tawara aus Japan den Samarium-Cobalt-Magneten, der hauptsächlich aus Samarium und Cobalt besteht und bis heute verwendet wird. Der von Dr. Yoshio Tawara erfundene Samarium-Cobalt-Magnete basiert auf Sm2Co17 und enthält Kupfer. 1976 gelang TDK die Industrialisierung eines Hochleistungsmagneten mit einem maximalen Energieprodukt von 30 MGOe in einem Komposit-Zusammensetzungssystem von Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17, das auf die Forschungen von Dr. Kaneko und Honma von der Tohoku-Universität und anderen zurückgeht. Dieser Samarium-Cobalt-Magnet mit der Zusammensetzung Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17 wurde im Motor des ersten Walkman von Sony verwendet, wodurch damals eine enorme Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht wurde.