क्या समैरियम कोबाल्ट मैग्नेट का उपयोग दस वर्षों से अधिक समय तक किया जा सकता है——उच्च तापमान पर समैरियम कोबाल्ट की दीर्घकालिक स्थिरता

चुम्बकों की दीर्घकालिक स्थिरता प्रत्येक उपयोगकर्ता की चिंता का विषय है। समैरियम कोबाल्ट (एसएमसीओ) मैग्नेट की स्थिरता उनके कठोर अनुप्रयोग वातावरण के लिए अधिक महत्वपूर्ण है। 2000 में, चेन^[1]और लियू^[2]और अन्य, उच्च तापमान वाले एसएमसीओ की संरचना और संरचना का अध्ययन करते हैं, और उच्च तापमान प्रतिरोधी समैरियम-कोबाल्ट मैग्नेट विकसित करते हैं। अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान (टी_{अधिकतम}) एसएमसीओ मैग्नेट को 350°C से बढ़ाकर 550°C कर दिया गया। उसके बाद, चेन एट अल. एसएमसीओ मैग्नेट पर निकल, एल्यूमीनियम और अन्य कोटिंग्स जमा करके एसएमसीओ के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार हुआ।

2014 में, "मैग्नेटपावर" के संस्थापक डॉ. माओ शाउडॉन्ग ने उच्च तापमान पर एसएमसीओ की स्थिरता का व्यवस्थित अध्ययन किया, और परिणाम जेएपी में प्रकाशित हुए।^[3]. सामान्य परिणाम इस प्रकार हैं:

1. कबएस.एम.सी.ओउच्च तापमान वाली स्थिति (500°C, वायु) में होने पर सतह पर क्षरण परत बनना आसान होता है। क्षरण परत मुख्य रूप से एक बाहरी पैमाने (समैरियम समाप्त हो गया है) और एक आंतरिक परत (बहुत सारे ऑक्साइड) से बनी है। स्मको मैग्नेट की मूल संरचना गिरावट परत में पूरी तरह से नष्ट हो गई थी। जैसा कि चित्र 1 और चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र .1। एस.एम. के ऑप्टिकल माइक्रोग्राफ़₂Co₁₇अलग-अलग समय के लिए 500 डिग्री सेल्सियस पर हवा में मैग्नेट को इज़ोटेर्मल उपचारित किया जाता है। सतहों के नीचे अवक्रमण परतें जो (ए) समानांतर और (बी) सी-अक्ष के लंबवत हैं।

अंक 2। बीएसई माइक्रोग्राफ और ईडीएस तत्व एसएम भर में लाइन-स्कैन करते हैं₂Co₁₇मैग्नेट को 192 घंटों के लिए 500 डिग्री सेल्सियस पर हवा में इज़ोटेर्मल उपचारित किया गया।

2. क्षरण परत का मुख्य गठन एसएमसीओ के चुंबकीय गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। क्षरण परतें मुख्य रूप से आंतरिक परतों में Co(Fe) ठोस समाधान, CoFe2O4, sm2O3 और ZrOx और Fe3O4 से बनी थीं। बाहरी पैमाने में CoFe2O4, और CuO। Co(Fe), CoFe2O4, और Fe3O4 ने केंद्रीय अप्रभावित sm2Co17 मैग्नेट के कठोर चुंबकीय चरण की तुलना में नरम चुंबकीय चरण के रूप में कार्य किया। पतनोन्मुख आचरण पर नियंत्रण रखना चाहिए।

चित्र 3. एस.एम. का चुम्बकत्व वक्र₂Co₁₇अलग-अलग समय के लिए 500 डिग्री सेल्सियस पर हवा में मैग्नेट को इज़ोटेर्मल उपचारित किया जाता है। चुम्बकत्व वक्रों का परीक्षण तापमान 298 K है। बाहरी क्षेत्र H, एसएम के सी-अक्ष संरेखण के समानांतर है₂Co₁₇मैग्नेट.

3. यदि मूल इलेक्ट्रोप्लेटिंग कोटिंग्स को बदलने के लिए उच्च ऑक्सीकरण प्रतिरोध वाले कोटिंग्स को एसएमसीओ पर जमा किया जाता है, तो एसएमसीओ की गिरावट प्रक्रिया को अधिक महत्वपूर्ण रूप से बाधित किया जा सकता है और एसएमसीओ की स्थिरता में सुधार किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है।या कोटिंगयह एसएमसीओ के वजन में वृद्धि और चुंबकीय गुणों के नुकसान को महत्वपूर्ण रूप से रोकता है।

चित्र 4 एस.एम. पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध या कोटिंग की संरचना₂Co₁₇चुंबक.

"मैग्नेटपावर" ने तब से उच्च तापमान पर दीर्घकालिक स्थिरता (~4000 घंटे) के प्रयोग किए हैं, जो उच्च तापमान पर भविष्य में उपयोग के लिए एसएमसीओ मैग्नेट का स्थिरता संदर्भ प्रदान कर सकता है।

2021 में, अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान आवश्यकता के आधार पर, "मैग्नेटपावर" ने 350°C से 550°C तक ग्रेड की एक श्रृंखला विकसित की है।टी सीरीज）. ये ग्रेड उच्च तापमान वाले एसएमसीओ अनुप्रयोग के लिए पर्याप्त विकल्प प्रदान कर सकते हैं, और चुंबकीय गुण अधिक लाभप्रद हैं। जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है। कृपया विवरण के लिए वेब पेज देखें:https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/

चित्र.5 "मैग्नेटपावर" के उच्च तापमान वाले एसएमसीओ मैग्नेट (टी श्रृंखला)

निष्कर्ष

1. अत्यधिक स्थिर दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक के रूप में, एसएमसीओ का उपयोग थोड़े समय के लिए उच्च तापमान (≥350 डिग्री सेल्सियस) पर किया जा सकता है। उच्च तापमान एसएमसीओ (टी श्रृंखला) को अपरिवर्तनीय विचुंबकीकरण के बिना 550 डिग्री सेल्सियस पर लागू किया जा सकता है।

2. हालाँकि, यदि स्मोको मैग्नेट का उपयोग लंबे समय तक उच्च तापमान (≥350°C) पर किया जाता है, तो सतह पर क्षरण परत उत्पन्न होने का खतरा होता है। एंटी-ऑक्सीडेशन कोटिंग का उपयोग उच्च तापमान पर एसएमसीओ की स्थिरता सुनिश्चित कर सकता है।

संदर्भ

[1] सीएचचेन, मैग्नेटिक्स पर आईईईई लेनदेन, 36, 3291-3293, (2000);

[2] जेएफ लियू, जर्नल ऑफ एप्लाइड फिजिक्स, 85, 2800-2804, (1999);

[3] शौडोंग माओ, जर्नल ऑफ एप्लाइड फिजिक्स, 115, 043912,1-6 (2014)