Кобальт. Применение металла кобальт в производстве постоянных магнитов

Статья в промышленном каталоге статей.

Дата: 28.12.2011
Статья рассказывает о применении кобальта для изготовления постоянных магнитов

Постоянные магниты представляют собой тела из магнитотвёрдого материала, характеризующиеся высокой остаточной магнитной индукцией и способностью сохранять намагниченность длительное время. Основным свойством постоянных магнитов является притягивание изделий из железа и его сплавов, они имеют два полюса – северный и южный, возле которых магнитное поле наиболее сильно. Постоянные магниты нашли своё основное применение в качестве не потребляющих энергию источников магнитного поля.

Постоянный магнит из кобальта

Стоит отметить, что сохранять свои магнитные свойства после лишь однократного заряда способны немногие металлы, относится к ним и металл кобальт. Намагничивание – процесс, при котором металлическая заготовка впервые приобретает свойства постоянного магнита, например, после нахождения в магнитном поле мощного электромагнита или внутри контура, через который проходит сильный постоянный электрический ток. Как известно, к сплавам, из которых производят магниты, предъявляются довольно строгие требования – они должны быть устойчивыми к вибрациям и высокой температуре, поддаваться любой механической обработке и обладать сопротивлением к размагничиванию (большой коэрцитивной силой). Высокая температура разрушает ферромагнитные свойства намагниченного материала, однако для разных металлов этот показатель (точка Кюри) различен. Так, сталь размагничивается при температуре 769 °C, никель – при 358 °C, а кобальт – при более 1121 °C. Таким образом, кобальтовые слитки, добавленные к тому или иному металлу, позволяют последнему надолго сохранить магнитные качества при высокой температуре, вибрациях, и увеличивает его сопротивление к размагничиванию.

Сплав железо-никель-алюминий-кобальт – характеризуется показателями: Br – 9-11 кГс, Нс – 0,5-0,9 кЭ. Br - намагниченность, величина характеризующая силу магнита. Hc - величина внешнего магнитного поля, необходимая для полного размагничивания магнита. Высококоэрцитивное состояние таких магнитов достигается за счёт охлаждения в магнитном поле, они отличаются наилучшими магнитными свойствами, но при этом являются очень твёрдыми и непластичными, могут обрабатываться только шлифованием либо электроискровым способом. Постоянные магниты из сплава железо-никель-алюминий-кобальт, обладая практически самой высокой температурной и временной стабильностью, имеют и достаточно высокую стоимость, поэтому применяются они, в основном, только в военной промышленности, а также в некоторых изделиях, требующих для своей работы очень высокой температуры.

Двигатель с постоянным магнитом самарий-кобальтСплав самарий-кобальт – обладает максимальной анизотропией и характеризуется показателями: Br – 7-10 кГс, Нс – 18-12 кЭ. Анизотропия магнита - неоднородность намагничивания в зависимости от кристаллической решетки. Магниты из данного сплава изготавливаются по порошковой технологии, однако, в силу повышенной химической активности самария, все стадии производства (сплавление, изготовление порошка, формование прессованных брикетов и спекание при высокой температуре) осуществляется в атмосфере инертного газа. Прессование брикетов производится в магнитном поле, а для придания магниту большей плотности и 100%-й магнитной структуры производится термообработка, после чего изделия шлифуются специальным алмазным инструментом. Постоянные магниты из сплава самарий-кобальт обладают рядом преимуществ, среди которых: диапазон рабочей температуры от -500 до +3500 °C, температура, при которой теряются магнитные свойства, - выше +8000 °C, устойчивы к коррозии и не требуют защитного покрытия. Кроме того, такие магниты являются высокоэнергетическими, что позволяет значительно уменьшать габариты таких устройств, как генераторы, двигатели, датчики, звуковоспроизводящие аппараты и тому подобное.

Электродвигатель с постоянным магнитом самарий-кобальтСтоимость магнитов, в состав которых входит кобальт, довольно высока, но их использование оправдывается их высокой температурной стабильностью. Тем не менее, применение таких магнитов в различных областях человеческой деятельности увеличивается год от года, а цена постепенно снижается.

Просмотров: 4697
Поделиться:
Написать письмо автору этой статьи

Отправляя данную форму, вы соглашаетесь на обработку ваших персональных данных согласно Федеральному закону № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г и политике по обработке персональных данных.
На этой форме установлена проверка reCAPTCHA для защиты пользователей от автоматических рассылок роботами. Отправляя эту форму, вы подтверждаете Политику конфиденциальности и Условия использования Google.

Интересный факт

Выбор арматуры. При ­проектировании и строительстве систем газоснабжения, а также при газооборудовании агрегатов и аппаратов на промышленных и коммунально-бытовых предприятиях выбор арматуры определяется проектной организацией с учетом физико-химических свойств, давления и температуры рабочей среды и окружающего воздуха, а также требований действующих технических нормативных документов.