Magnetické slitiny

Říj 23, 2021
admin

Sloučeniny kobaltu používané

Kov kobalt

Použití

Větrné turbíny, pevné disky, motory, senzory, aktuátory, magnetická rezonance atd.

Od roku 1917, kdy byl kobalt využit pro své magnetické vlastnosti v magnetických ocelích, je přítomen v mnoha důležitých typech magnetů, které pokrývají celou řadu aplikací.

Obecně existují dvě třídy magnetických látek, tvrdé magnety a měkké magnety. Měkké magnety mají nízkou koercitivitu, a proto si při odstranění magnetického pole nezachovávají magnetismus vyvolaný magnetickým polem. Naproti tomu tvrdé magnety mají vysokou koercivitu a mohou být trvale zmagnetovány působením magnetického pole.

Měkké magnety

Kobalt se převážně používá v tvrdých magnetech, avšak používají se i některé měkké magnetické slitiny kobaltu. Tyto slitiny obsahují kobalt a železo s přídavkem vanadu pro zlepšení tažnosti.

Slitiny měkkých magnetů na bázi kobaltu mají oproti jiným měkkým magnetům výhodu v tom, že mají vysoký bod nasycení, mají dobrou propustnost v magnetickém poli a mají vysoký Curieho bod 950-990oC, což vede k tomu, že magnetické vlastnosti se nemění ani při teplotách 500oC.

Tvrdé magnety

Hliník-nikl-kobalt

Jedním z prvních moderních permanentních magnetů vytvořených v roce 1932 v Tokiu byly magnety hliník-nikl-železo (Al-Ni-Fe). Následovalo dvacet let vývoje, při němž bylo zjištěno, že přidání kobaltu výrazně zlepšuje vlastnosti, a proto vznikla řada slitin hliník-nikl-kobalt (Al-Ni-Co). Od té doby se tato řada slitin dále vyvíjela se změnami ve zpracování, které dále zvyšovaly její příznivé vlastnosti. Ačkoli jsou nyní k dispozici silnější magnety ve třídě vzácných zemin, magnety Alnico se stále používají v senzorech a motorech.

Magnetická rezonance
Kobalt se používá v široké škále aplikací včetně magnetické rezonance

Samarium-kobalt

V 60. letech 20. století byly sloučeniny kobaltu a vzácných zemin postulovány jako slibné tvrdé magnetické materiály. V roce 1970 se samarium-kobaltové (Sm-Co) magnety začaly vyrábět spékáním a brzy se dostaly do popředí zájmu na trhu. Zlepšení výkonu bylo velké a podobné jako u skoku mezi ocelovými magnety a magnety Al-Ni-Co. Nová technologie vedla k dalším inovacím v oblasti přístrojů, telefonů, elektroniky a motorů. Přestože se stále používají, jejich místo zaujaly magnety neodym-železo-bór (Nd-Fe-B), protože jsou výkonnější, levnější a univerzálnější.

Mobily a počítačová zařízení
Kobalt má zásadní význam pro umožnění inovací a vývoje nových technologií

Neodym-železo-bór

Magnety Nd-Fe-B byly vyvinuty v roce 1983 a představovaly desetinásobný nárůst magnetické energie ve srovnání s Sm-Co. Zlepšené vlastnosti magnetického materiálu opět umožnily velký technologický pokrok v dalších odvětvích, včetně motorů, diskových mechanik, zobrazování magnetickou rezonancí a motorů s vysokou účinností. Navzdory silným vlastnostem materiálu byly stále přítomny slabiny v podobě tepelné nestability a nízké odolnosti proti korozi. K překonání těchto vlastností byly použity techniky povlakování, čehož bylo z velké části dosaženo díky přídavku kobaltu. V porovnání s Al-Ni-Co je však obsah kobaltu stále nízký, přičemž Nd-Fe-B magnety obsahují pouze asi 1-5 %.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.