Desde que foi utilizado pelas suas propriedades magnéticas em aços magnéticos em 1917, o cobalto está presente em muitos tipos importantes de ímanes que cobrem uma gama de aplicações.

Em geral, existem duas classes de substâncias magnéticas, ímanes duros e ímanes macios. Os ímanes macios têm uma baixa coercividade e por isso não retêm o magnetismo induzido por um campo magnético se forem removidos. Em contraste, os ímanes duros têm uma elevada coercividade e podem ser permanentemente magnetizados pela aplicação de um campo magnético.

Soft Magnets

Cobalto é predominantemente utilizado em ímanes duros, no entanto, algumas ligas de cobalto magnéticas macias também estão em uso. Estas ligas contêm cobalto e ferro com adição de vanádio para melhorar a ductilidade.

As ligas de ímanes macios à base de cobalto têm vantagens sobre outros ímanes macios na medida em que têm um ponto de saturação elevado, têm uma boa permeabilidade nos campos magnéticos e têm um ponto de Curie elevado de 950-990oC resultando em propriedades magnéticas não alteradas sob temperaturas de 500oC.

Imãs duros

Alumínio-níquel-cobalto

Um dos primeiros ímanes permanentes modernos criados foi o de alumínio-níquel-ferro (Al-Ni-Fe) em 1932, Tóquio. Seguiram-se vinte anos de desenvolvimento, nos quais se descobriu que a adição de cobalto aumentava significativamente as propriedades, daí a série de ligas de alumínio-níquel-cobalto (Al-Ni-Co). Desde então, a série de ligas foi desenvolvida com mudanças no processamento, adicionando propriedades benéficas. Embora estejam agora disponíveis ímanes mais fortes nas classes de terras raras, os ímanes Alnico ainda são utilizados em sensores e motores.

Samarium-cobalt

Nos anos 60, o cobalto – compostos de terras raras – foi postulado como sendo um promissor material magnético duro. Em 1970, os ímãs de samarium-cobalto (Sm-Co) foram produzidos a partir da sinterização e logo ganharam destaque no mercado. A melhoria no desempenho foi grande e semelhante à observada com o salto entre os ímãs de aço e a Al-Ni-Co. A nova tecnologia levou a mais inovações em instrumentação, telefones, eletrônica e motores. Embora ainda em uso, os ímãs de neodímio-ferro-ferro (Nd-Fe-B) tomaram seu lugar devido a serem mais potentes, menos caros e mais versáteis.

Neodymium-iron-boron

Os ímãs Nd-Fe-B foram desenvolvidos em 1983 e representaram um aumento de dez vezes na energia magnética em relação ao Sm-Co. Novamente, as propriedades melhoradas do material magnético permitiram grandes avanços tecnológicos em outros setores, incluindo motores, drives de disco, imagens de ressonância magnética e motores de alta eficiência. Apesar das propriedades fortes dos materiais, ainda havia pontos fracos na instabilidade térmica e baixa resistência à corrosão. Técnicas de revestimento têm sido empregadas para superar estas características, o que tem sido amplamente alcançado devido à adição de cobalto. Em comparação com Al-Ni-Co, o teor de cobalto ainda é baixo, porém com ímãs de Nd-Fe-B contendo apenas cerca de 1-5%.