Nam châm Samarium Coban – Tính chất và ứng dụng “cực hữu ích”

Có không ít người đã nghe qua cái tên nam châm Samarium Coban. Vậy, đây là nam châm gì, đặc tính của nó như thế nào? Chắc chắn bạn chưa từng biết đúng không? Dưới bài viết này sẽ có đầy đủ thông tin về nó!

Nam châm Samarium Coban được biết đến là loại nam châm thế nào?

Loại nam châm Samarium Coban phổ biến với 2 loại chính là SmCo5 và Sm2Co17. Loại nam châm này được tạo thành từ nguyên tố Sm và Coban nên được gọi là nam châm Samarium Coban.

Nam châm này thuộc họ nam châm trắng và là một dạng của loại nam châm đất hiếm. Tuy nhiên, loại nam châm này có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn rất nhiều. Mức nhiệt độ mà nó có thể hoạt động lên đến 350 – 500 độ C.  Tuy nhiên, so với nam châm Neodymium thì từ tính của nam châm này thấp hơn.

Tính chất của nam châm Samarium Coban

Nam châm Samarium Coban có đặc tính là chống lại rỉ sắt và ăn mòn. Nó có thể hoạt động ở mức nhiệt độ cao nhưng cũng rất giòn. Loại nam châm này rất dễ bị vỡ khi có một lực tác động cực mạnh. ứng dụng của nam châm rất nhiều với những công việc ở các môi trường có nền nhiệt cao. Tất nhiên, những nơi này ít xảy ra va đập nhất. 

Nam châm Samarium Coban được người dùng gọi với tên gọi khác là loại nam châm nhiệt độ cao. Do nhiệt độ hoạt động cao nên có tên gọi như vậy.

Cơ chế tính chất từ của nam châm Samarium Coban

Cơ chế tạo ra dị hướng từ tinh thể khổng lồ và nhiệt độ Curie cao của nam châm samarium côban là vi cấu trúc đặc biệt cấu trúc bởi các lá (lamelar structure) hoặc các sợi (cellular structure) được định hướng cao trong quá trình chế tạo.

Các lá (sợi) này có thể có chiều dày từ vài chục đến 100 nm tạo ra dị hướng từ hình dạng lớn. Đồng thời là các tâm hãm sự dịch chuyển vách đômen trong quá trình từ hóa. Cơ chế từ hóa chủ yếu của SmCo₅ là cơ chế quay mômen từ. Trong khi cơ chế từ hóa chủ yếu chi phối nam châm Sm₂Co₁₇ lại là cơ chế hãm sự dịch chuyển các vách đômen.

Đặc điểm và các tính năng cơ bản của nam châm Samarium Coban

Là hệ các nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp chất ban đầu là SmCo₅ được phát minh năm 1966 bởi tiến sĩ Karl J. Strnat của U.S. Air Force Materials Laboratory (Mỹ) có tích năng lượng từ cực đại 18 MGOe. Sau đó Karl J. Strnat lại phát minh ra hợp chất Sm₂Co₁₇ có tích năng lượng từ tới 30 MGOe vào năm 1972.

Nam châm Smco (samarium-côban)  (đôi khi được viết gọn là  nam châm SmCo , hoặc còn được gọi là  nam châm nhiệt độ cao ) là một loại nam châm đất hiếm mạnh, dựa trên hợp chất của hai kim loại chính là samarium (Sm) và côban (Co), cộng với một số nguyên tố phụ gia khác.

Đây là loại nam châm đất hiếm mạnh, đứng thứ hai sau thế hệ nam châm Neodym về độ mạnh. Nhưng lại có khả năng hoạt động ở nhiệt độ siêu cao (trên 500^oC) nhờ có nhiệt độ Curie rất cao. Nam châm Samarium bắt đầu xuất hiện trên thị trường vào năm 1966. Cho đến nay nó là loại nam châm tốt nhất cho các ứng dụng nhiệt độ cao ví dụ như động cơ phản lực, động cơ điện công suất lớn… Nam châm Smco được chia làm hai họ: họ 1:5 và 2:17.

• Họ 1:5

– Là loại nam châm dựa trên hợp chất SmCo₅, với khoảng 36% khối lượng là nguyên tố đất hiếm samarium (Sm). Nam châm Smco này lần đầu tiên được phát minh bởi Karl J. Strnat (phòng thí nghiệm Vật liệu Không quân Hoa Kỳ) vào năm 1966, cho tích năng lượng từ cực đại (B.H)max = 18 MGOe. Sau đó, hàng loại các hợp chất từ cứng dựa trên cấu trúc này được phát triển thành họ vật liệu từ cứng RCo₅ được nghiên cứu mạnh mẽ trong ngành từ học.

• Họ 2:17

– Là họ vật liệu dựa trên hợp chất Sm₂Co₁₇, được Karl J. Strnat và Dr. Alden Ray phát minh năm 1972 với tích năng lượng từ cực đại tới 30 MGOe. Hệ vật liệu này có cấu trúc tương tự như SmCo₅, nhưng có sự khác biệt về thông số từ nội tại. Hằng số dị hướng từ tinh thể bậc 1  K1  = 10.106 J/m3, từ độ bão hòa  Ms  = 990 kA/m và nhiệt độ Curie  TC  = 958 K.

Loại nam châm này có khả năng cho tích năng lượng từ cực đại (BH)max lớn nhất tới 41,3 MGOe (331 kJ/m3). Trong các nghiên cứu hiện nay về nam châm nhiệt độ cao. Người ta pha tạp thêm các nguyên tố khác (Fe, Cu, Zr…) để cải tiến cấu trúc và tính chất nhằm nâng cao nhiệt độ Curie cũng như phẩm chất từ của hệ vật liệu này.

Giá trị kinh tế của loại nam châm này

Nam châm Samarium Coban hiện nay có giá thành cao vì nhiệt độ hoạt động của loại nam châm này cao. Sản xuất nam châm Samarium Coban lâu và tốn khá nhiều chi phí.

Thế nhưng, nó vẫn có giá trị kinh tế hiện nay. Một số ứng dụng công việc đặc thù sẽ cần dùng đến nó.

Nam châm Samarium Coban được sản xuất thế nào?

Loại nam châm này được sản xuất theo quy trình giống như nam châm Neodymium mà chúng tôi đã đề cập ở bài trước. Nó được nghiền bột hợp kim, nung nóng đến quá trình thiêu kết. Sau khi kết thúc quá trình chúng sẽ được gia công theo các hình dạng người dùng muốn. 

Tiếp theo chúng sẽ được đưa đi từ hóa và phủ một lớp phủ bên ngoài. Cuối cùng người sản xuất sẽ đưa bán nó trên thị trường. Quá trình sản xuất như chúng tôi đã nói, nó lâu hơn so với loại nam châm khác. Thế nhưng, bù lại giá trị mà nó đem lại trong một số công việc không hề nhỏ.

>> Xem thêm: Mua nam châm ở đâu? Địa chỉ mua nam châm uy tín tại Hà Nội

Một số thông tin khác về nam châm Samarium Coban

Nam châm SmCo có khối lượng riêng khoảng 8.4 g/cm³, điện trở suất 0.8×10⁻⁴ Ω·cm và hệ số giãn nở nhiệt khoảng 12.5 µm/(m·K).

Nam châm samarium côban được sản xuất chủ yếu bằng kỹ thuật luyện kim bột và thiêu kết ở nhiệt độ cao trong môi trường bảo vệ. Samarium là kim loại có tính oxy hóa mạnh nên đòi hỏi môi trường được hút chân không cao để loại trừ ôxi. Do chứa quá nhiều samarium nên hợp kim SmCo thường bị giòn, dễ vỡ hoặc mủm đi khi để ngoài không khí.

Do đó, thông thường loại nam châm này thường đi kèm với cảnh báo bảo vệ mắt, mũi khi tiếp xúc, đặt xa tầm tay trẻ em.

>> Xem ngay: Cách làm nam châm điện đơn giản ít ai biết

Ứng dụng của nó là gì?

Nam châm Samarium Coban được dùng nhiều trong lĩnh vực khoa học, kỹ thuật. Nó được ứng dụng để chế tác các loại máy móc cũng như động cơ. Sản xuất máy bay hay các vật liệu kỹ thuật xe hơi đều cần đến nó. Bởi vì nhiệt độ của nó cao nên ứng dụng của nó càng cao.

Trên thực tế, người trong ngành đánh giá rất cao tính ứng dụng của loại nam châm này. Nó góp phần trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật. Góp phần đẩy mạnh sự tiên tiến trong lĩnh vực này. 

Tại Vuanamcham, đơn vị có bán tất cả các loại, hình dáng nam châm Samarium Coban. Số lượng nhiều, đa dạng mẫu. Chắc chắn rằng đơn vị sẽ cung cấp được thứ bạn muốn với nam châm Samarium Coban. Mọi nhu cầu đối với các loại nam châm nói chung và nam châm Samarium Coban nói riêng hãy liên hệ với Vuanamcham. qua hotline : 0972 288 368

Trên đây là những thông tin về nam châm Samarium Coban. Hi vọng rằng, với lượng thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nam châm. Chắc chắn rằng, sẽ còn những thông tin mà chúng tôi chưa cung cấp đủ cho các bạn. Vì thế, nếu có nhu cầu cũng như thắc mắc, hãy cho chúng tôi biết nhé!

Xem thêm:

• Những lợi ích tuyệt vời nam châm dẻo mang lại trong quảng cáo
• Các loại nam châm được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp hiện nay