Aleaciones magnéticas
Compuestos de cobalto utilizados
Metal de cobalto
Aplicaciones
Turbinas eólicas, unidades de disco duro, motores, sensores, actuadores, resonancia magnética, etc.
Desde que se utilizó por sus propiedades magnéticas en los aceros magnéticos en 1917, el cobalto está presente en muchos tipos importantes de imanes que cubren una gama de aplicaciones.
En general, hay dos clases de sustancias magnéticas, los imanes duros y los imanes blandos. Los imanes blandos tienen una baja coercitividad y, por lo tanto, no retienen el magnetismo inducido por un campo magnético si se retira. Por el contrario, los imanes duros tienen una alta coercitividad y pueden magnetizarse permanentemente aplicando un campo magnético.
Imanes blandos
El cobalto se utiliza predominantemente en los imanes duros, aunque también se utilizan algunas aleaciones de cobalto magnético blando. Estas aleaciones contienen cobalto y hierro con vanadio añadido para mejorar la ductilidad.
Las aleaciones magnéticas blandas a base de cobalto tienen ventajas sobre otros imanes blandos en el sentido de que tienen un punto de saturación alto, tienen una buena permeabilidad en campos magnéticos y tienen un punto Curie alto de 950-990oC, lo que hace que las propiedades magnéticas no se alteren bajo temperaturas de 500oC.
Imanes duros
Aluminio-níquel-cobalto
Uno de los primeros imanes permanentes modernos creados fue el de aluminio-níquel-hierro (Al-Ni-Fe) en 1932, en Tokio. Tras veinte años de desarrollo, se descubrió que la adición de cobalto mejoraba significativamente las propiedades, de ahí la serie de aleaciones de aluminio-níquel-cobalto (Al-Ni-Co). Desde entonces, la serie de aleaciones se ha desarrollado con cambios de procesamiento que han añadido propiedades beneficiosas. Aunque ahora se dispone de imanes más potentes en las clases de tierras raras, los imanes de álnico se siguen utilizando en sensores y motores.
Samario-cobalto
En la década de 1960 se postuló que los compuestos de cobalto y tierras raras eran materiales magnéticos duros prometedores. En 1970, los imanes de samario-cobalto (Sm-Co) se produjeron a partir de la sinterización y pronto cobraron importancia en el mercado. La mejora del rendimiento fue grande y similar a la observada en el salto entre los imanes de acero y los de Al-Ni-Co. La nueva tecnología condujo a otras innovaciones en instrumentación, teléfonos, electrónica y motores. Aunque todavía se utilizan, los imanes de neodimio-hierro-boro (Nd-Fe-B) ocuparon su lugar por ser más potentes, menos costosos y más versátiles.
Neodimio-hierro-boro
Los imanes Nd-Fe-B se desarrollaron en 1983 y representaron un aumento de diez veces la energía magnética en comparación con el Sm-Co. Una vez más, las propiedades mejoradas del material magnético permitieron grandes avances tecnológicos en otros sectores, como los motores, las unidades de disco, las imágenes por resonancia magnética y los motores de alta eficiencia. A pesar de las buenas propiedades de los materiales, seguían existiendo puntos débiles como la inestabilidad térmica y la escasa resistencia a la corrosión. Se han empleado técnicas de recubrimiento para superar estas características, lo que se ha conseguido en gran medida gracias a la adición de cobalto. Sin embargo, en comparación con el Al-Ni-Co, el contenido de cobalto sigue siendo bajo, ya que los imanes de Nd-Fe-B sólo contienen alrededor del 1-5%.