중국 사마륨 코발트 자석 제조업체

소결 사마륨 코발트 자석의 단계별 제조 공정

1. 원료 준비 및 합금화

고순도 원소로 시작합니다. 사마륨(SmCo5의 경우 Sm: 25-35% 또는 Sm2Co17의 경우 20-25%), 코발트(Co: 50-60%) 및 2:17 유형의 향상된 특성을 위한 철(Fe), 구리(Cu) 또는 지르코늄(Zr)과 같은 첨가제입니다.

• 1,300~1,500°C의 진공 유도로 또는 아크로에서 재료를 녹여 잉곳을 형성하여 산화를 최소화합니다.
• 잉곳은 제트 밀링, 볼 밀링 또는 수소 분쇄를 통해 미세 분말(1~5 미크론)로 분쇄됩니다. Sm2Co17의 경우, 추가 어닐링을 통해 미세 구조를 미세화할 수 있습니다.

분말 취급은 산소나 습기와의 반응을 방지하기 위해 불활성 분위기에서 이루어집니다.

2. 분말 혼합 및 압축

분말은 균질성을 위해 혼합되며, 종종 소량의 윤활제나 결합제가 첨가됩니다.

• 혼합물은 500~1,000MPa의 압력으로 다이 프레스에서 압축되어 밀도가 50~70%인 "녹색" 압축체를 형성합니다.
• 이방성 자석(표준)의 경우, 압착 중에 자기장(10,000~20,000 Oe)을 가해 입자를 정렬하고 방향성 자기를 최적화합니다.

이 단계에서는 디스크, 블록, 링과 같은 기본 형태를 형성하며, 복잡한 디자인은 소결 후에 처리됩니다.

3. 소결 및 고밀도화

녹색 컴팩트는 진공 또는 아르곤이 채워진 용광로에서 1,100~1,250°C에서 1~4시간 동안 소결되어 거의 완전한 밀도(8.0~8.5 g/cm³)를 달성합니다.

• 액상 소결은 접합을 돕는데, 특히 첨가제가 낮은 용융점의 공융물을 생성하는 Sm2Co17 합금에서 효과적입니다.
• 천천히 냉각하거나 급냉시켜 자기상을 고정하고 상 분리를 방지합니다.

이러한 고온 융합으로 인해 자석의 특징인 고온 안정성이 만들어집니다.

4. 열처리 및 시효

소결 후 다단계 열처리를 통해 다음과 같은 특성이 최적화됩니다.

• 800~1,200°C에서 용액 어닐링을 하면 상이 균일하게 용해됩니다.
• 350~900°C에서 노화(제어된 냉각 포함)시키면 미세한 자기 도메인이 침전되어 보자력이 향상됩니다.

Sm2Co17의 경우, 이 단계는 온도 저항성을 희생하지 않고도 고에너지 제품을 얻는 데 중요합니다.

5. 가공 및 표면 처리

소결된 SmCo는 단단하고 부서지기 쉽기 때문에 정밀성을 위해 다이아몬드 연삭, EDM 또는 레이저 절단을 사용하여 가공합니다.

• 본질적인 부식 방지 기능으로 인해 최소한의 코팅만 필요하지만, 공격적인 환경에서는 니켈이나 에폭시와 같은 옵션을 적용하여 추가적인 보호를 제공합니다.
• 항공우주 등급 부품의 경우 허용 오차는 ±0.01mm에 이릅니다.

이를 통해 자석이 응용 분야에 완벽하게 들어맞게 됩니다.

6. 자화 및 품질 테스트

완성된 작품은 고자기장 전자석이나 펄스 시스템을 사용하여 자화됩니다.

• 테스트에서는 투과율계와 열 사이클링을 통해 잔류 자기(Br), 보자력(Hc), 에너지 곱(BHmax) 및 온도 안정성을 평가합니다.
• 미세 구조 분석(예: SEM)을 통해 결함을 검사하여 MIL-STD 또는 ISO 표준을 준수하는지 확인합니다.

승인된 자석은 깨지지 않도록 주의해서 포장됩니다.

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