Fabricant d'aimants en samarium-cobalt en Chine
Fournir des solutions magnétiques supérieures pour les applications aérospatiales, automobiles et industrielles avec une stabilité de température et une force magnétique exceptionnelles.
Une brève introduction aux aimants au samarium-cobalt
Les aimants en samarium-cobalt (SmCo) sont de puissants aimants permanents composés de samarium, de cobalt et d'autres éléments mineurs. Ils sont reconnus pour leur force magnétique élevée et leur bonne stabilité thermique. Les aimants en samarium-cobalt sont généralement plus faibles que les aimants en néodyme à température ambiante, mais ils restent fiables à des températures extrêmes, lorsque les aimants en néodyme cessent de fonctionner. Le SmCo étant très résistant à la corrosion et à l'oxydation, aucun revêtement n'est généralement nécessaire. L'aimant en samarium-cobalt étant fabriqué par frittage, il est très fragile et des fissures peuvent apparaître à l'intérieur.
Sm1Co5
L'alliage SmCo5 contient un atome de samarium pour cinq atomes de cobalt et constitue la première génération d'aimants samarium-cobalt. Le (BH)max des alliages SmCo 1:5 est compris entre 15 et 25 MGOe, et sa température de service peut atteindre 250 °C. Le SmCo5 est principalement composé de Sm et de Co, et ne contient pas de fer, ce qui lui confère une meilleure résistance à la corrosion et à la démagnétisation.
Sm2Co17
Comparé au Sm1Co5, l'alliage SmCo 2:17 présente de meilleures propriétés magnétiques. Son (BH)max varie généralement entre 24 et 32 MGOe, et sa température de fonctionnement peut atteindre 300 °C. Le Sm2Co17 contient très peu d'autres éléments tels que le fer, le cuivre, le samarium et le cobalt. Le retrait du fer de cet alliage entraîne une légère corrosion dans les environnements très humides ; c'est pourquoi les aimants en Sm2Co17 sont parfois recouverts de nickel.
Applications industrielles
Les aimants SmCo excellent dans les environnements exigeants où d'autres aimants permanents échouent
Aérospatiale et défense
Composants magnétiques critiques pour les systèmes aéronautiques, les satellites et les applications de défense nécessitant une fiabilité et une résistance à la température exceptionnelles.
- Stabilité à haute température
- Résistance aux radiations
- Ingénierie de précision
Automobile
Solutions magnétiques avancées pour véhicules électriques, capteurs et systèmes automobiles exigeant des performances supérieures dans des conditions extrêmes.
- Résistance aux vibrations
- Cycle de température
- Conceptions compactes
dispositifs médicaux
Composants magnétiques biocompatibles pour systèmes IRM, instruments chirurgicaux et équipements médicaux exigeant les normes de qualité les plus élevées.
- Biocompatibilité
- Tolérances de précision
- Des performances fiables
Équipement industriel
Solutions magnétiques robustes pour pompes, générateurs et machines industrielles fonctionnant dans des environnements difficiles.
- Résistance à la corrosion
- Longue durée de vie
- Haute efficacité
Énergie et électricité
Composants magnétiques pour éoliennes, générateurs et systèmes d'énergie renouvelable nécessitant une efficacité et une durabilité maximales.
- Haute densité énergétique
- Résistance aux intempéries
- Sans entretien
Électronique
Composants magnétiques de précision pour haut-parleurs, microphones et appareils électroniques où la taille et les performances sont essentielles.
- Miniaturisation
- Haute performance
- Rentable
Procédé de fabrication étape par étape des aimants frittés en samarium-cobalt
1. Préparation des matières premières et alliage
Commencez avec des éléments de haute pureté : samarium (Sm : 25-35% pour SmCo5 ou 20-25% pour Sm2Co17), cobalt (Co : 50-60%) et des additifs comme le fer (Fe), le cuivre (Cu) ou le zirconium (Zr) pour des propriétés améliorées dans les types 2:17.
- Les matériaux sont fondus dans un four à induction ou à arc sous vide à 1 300-1 500 °C pour former un lingot, minimisant ainsi l'oxydation.
- Le lingot est pulvérisé par broyage à jet, broyage à boulets ou décrépitation à l'hydrogène en fines poudres (1 à 5 microns). Pour le Sm2Co17, un recuit supplémentaire peut affiner la microstructure.
La manipulation des poudres s'effectue dans des atmosphères inertes pour éviter les réactions avec l'oxygène ou l'humidité.
2. Mélange et compactage de poudres
Les poudres sont mélangées pour assurer l’homogénéité, souvent avec de petites quantités de lubrifiants ou de liants.
- Le mélange est compacté dans une presse à matrice sous 500-1 000 MPa, formant un compact « vert » avec une densité de 50-70%.
- Pour les aimants anisotropes (la norme), un champ magnétique (10 000 à 20 000 Oe) est appliqué pendant le pressage pour aligner les grains, optimisant ainsi le magnétisme directionnel.
Cette étape permet de façonner des formes de base comme des disques, des blocs ou des anneaux, avec des conceptions complexes traitées après le frittage.
3. Frittage et densification
Le compact vert est fritté dans un four sous vide ou rempli d'argon à 1 100-1 250 °C pendant 1 à 4 heures, atteignant une densité presque totale (8,0-8,5 g/cm³).
- Le frittage en phase liquide facilite la liaison, en particulier dans les alliages Sm2Co17 où les additifs créent un eutectique à bas point de fusion.
- Un refroidissement lent ou une trempe est ensuite effectué pour verrouiller les phases magnétiques, empêchant ainsi la séparation des phases.
Cette fusion à haute température crée la stabilité à haute température caractéristique de l'aimant.
4. Traitement thermique et vieillissement
Après le frittage, un traitement thermique en plusieurs étapes optimise les propriétés :
- Le recuit de mise en solution à 800-1 200 °C dissout les phases de manière uniforme.
- Le vieillissement à 350-900°C (avec refroidissement contrôlé) précipite de fins domaines magnétiques, augmentant la coercivité.
Pour Sm2Co17, cette étape est essentielle pour obtenir des produits à haute énergie sans sacrifier la résistance à la température.
5. Usinage et traitement de surface
Le SmCo fritté est dur et cassant, l'usinage utilise donc le meulage au diamant, l'EDM ou la découpe au laser pour plus de précision.
- Des revêtements minimaux sont nécessaires en raison de la résistance inhérente à la corrosion, mais des options comme le nickel ou l'époxy sont appliquées pour une protection supplémentaire dans les environnements agressifs.
- Les tolérances atteignent ±0,01 mm pour les pièces de qualité aérospatiale.
Cela garantit que l'aimant s'intègre parfaitement dans les applications.
6. Magnétisation et tests de qualité
La pièce finie est magnétisée à l’aide d’un électroaimant à champ élevé ou d’un système à impulsions.
- Les tests évaluent la rémanence (Br), la coercivité (Hc), le produit énergétique (BHmax) et la stabilité de la température via des perméamètres et des cycles thermiques.
- L'analyse microstructurale (par exemple, SEM) vérifie les défauts, garantissant la conformité aux normes MIL-STD ou ISO.
Les aimants approuvés sont emballés avec soin pour éviter l'écaillage.
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