AIMANTS SMCO (AIMANTS EN SAMARIUM-COBALT)
Historique du développement des aimants SmCo
Au début des années 1960, Karl Strnat et ses collègues ont découvert les extraordinaires propriétés magnétiques des alliages samarium-cobalt, confirmant le grand potentiel des aimants SmCo en termes de performances magnétiques et de stabilité à haute température. Ce résultat a fondamentalement changé les applications industrielles, en particulier dans les secteurs nécessitant une excellente stabilité à la température.
Bien que les aimants au néodyme, avec leur produit énergétique et leur force magnétique plus élevés, soient devenus l'un des aimants puissants les plus utilisés aujourd'hui, leur grand avantage est leur stabilité à haute température, qui permet aux aimants SmCo de maintenir leurs performances magnétiques à des températures allant jusqu'à 300°C, voire plus. Les aimants SmCo sont donc essentiels dans les environnements exigeant un fonctionnement à haute température.
Caractéristiques des aimants SmCo
L'un des grands avantages des aimants SmCo est leur extraordinaire capacité à résister à la démagnétisation. Ils ont une belle caractéristique magnétique qui peut résister à n'importe quel changement. Ils peuvent conserver les caractéristiques magnétiques de la substance dans un champ magnétique puissant et ne sont pas facilement démagnétisés. Mais en même temps, cela implique aussi que les aimants SmCo ont un champ magnétique plus fort pour organiser les moments dipolaires dans une seule direction afin de supporter l'énergie de la magnétisation nécessaire à l'aimant.
Les aimants SmCo dépassent les performances thermiques à une température de 300°C, certains aimants de qualité supérieure étant capables de supporter des températures encore plus élevées. Ils peuvent être utilisés dans des applications exigeantes. Ils présentent également une résistance élevée à la corrosion, ce qui permet d'obtenir des propriétés magnétiques stables, même dans des conditions humides ou d'autres conditions difficiles.
Néanmoins, les coûts de production élevés des aimants SmCo sont dus au fait que le Sm et le Co sont très rares et que la production de ces aimants est complexe et laborieuse.
| Propriété | Ferrite | NdFeB | SmCo | AlNiCo |
|---|---|---|---|---|
| Rémanence (Br) | 0.2-0.42 T | 1.05-1.45 T | 0.8-1.1 T | 0.6-1.15 T |
| Coercivité (Hcj) | 220-260 kA/m | 875-2786 kA/m | 1200-1500 kA/m | 10-96 kA/m |
| Produit Max Energy | 0,8-4,1 MGOe | 26-55 MGOe | 15-23 MGOe | 1,2-12 MGOe |
| Temp. Coefficient | -0.2%/℃ | -0.12%/℃ | -0.04%/℃ | -0.02%/℃ |
| Temp. de fonctionnement max. | 250℃ | 80-200℃ | 250-350℃ | 450-550℃ |
| Coût | Très faible | Haut | Très élevé | Moyen |
SmCo5 Propriétés magnétiques
| Grade | Induction de la rémanence Br | La force coercitive Hcb | Intrinsèque Force coercitive Hcj | produit Énergie maximale (BH)max | Densité | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T | KGs | KA/m | KOe | KA/m | KOe | KJ/m3 | MGOe | g/cm3 | |
| XG16/20 | 0.82±0.03 | 8.2±0.3 | 621 | 7.8 | 1440 | 18 | 120 | 15 | 8.3 |
| 16/25 | 1760 | 22 | |||||||
| XG18/18 | 0.86±0.03 | 8.6±0.3 | 653 | 8.2 | 1280 | 16 | 136 | 17 | 8.3 |
| 18/20 | 1440 | 18 | |||||||
| 18/25 | 1760 | 22 | |||||||
| XG20/18 | 0.90±0.03 | 9.0±0.3 | 677 | 8.5 | 1280 | 16 | 152 | 19 | 8.3 |
| 20/20 | 1440 | 18 | |||||||
| 20/25 | 1760 | 22 | |||||||
| XG22/15 | 0.95±0.03 | 9.5±0.3 | 701 | 8.8 | 1120 | 14 | 168 | 21 | 8.3 |
| 22/18 | 1280 | 16 | |||||||
| 22/20 | 1440 | 18 | |||||||
| XG24/15 | 1.00±0.03 | 10.0±0.3 | 733 | 9.2 | 1040 | 14 | 184 | 23 | 8.3 |
Sm2Co17 Propriétés magnétiques
| Grade | Induction de la rémanence Br | La force coercitive Hcb | Force coercitive intrinsèque Hcj | Produit à énergie maximale (BH)max | Densité | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T | KGs | KA/m | KOe | KA/m | KOe | KJ/m3 | MGOe | g/cm3 | |
| XG22/25 | 0.97±0.03 | 9.7±0.3 | 717 | 9.0 | 2000 | 25 | 176 | 22 | 8.4 |
| 22/30 | 2240 | 28 | |||||||
| 22/35 | 2560 | 32 | |||||||
| XG24/25 | 1.03±0.03 | 10.3±0.3 | 733 | 9.2 | 2000 | 25 | 192 | 24 | 8.4 |
| 24/30 | 2240 | 28 | |||||||
| 24/35 | 2560 | 32 | |||||||
| XG26/10 | 1.06±0.03 | 10.6±0.3 | 598 | 7.5 | 800 | 10 | 200 | 25 | 8.4 |
| XG26/16 | 1.08±0.03 | 10.8±0.3 | 677 | 8.5 | 1120 | 14 | 200 | 25 | 8.4 |
| 26/20 | 757 | 9.5 | 1440 | 18 | |||||
| 26/25 | 1760 | 22 | |||||||
| 26/30 | 2080 | 26 | |||||||
| 26/35 | 2560 | 32 | |||||||
| XG28/16 | 1.10±0.03 | 11.0±0.3 | 701 | 8.8 | 1040 | 13 | 216 | 27 | 8.4 |
| 28/20 | 765 | 9.6 | 1440 | 18 | |||||
| 28/25 | 1760 | 22 | |||||||
| 28/30 | 2080 | 26 | |||||||
| 28/35 | 2560 | 32 | |||||||
| XG30/12 | 1.13±0.03 | 11.3±0.3 | 637 | 8.0 | 800 | 10 | 232 | 29 | 8.4 |
| 30/15 | 717 | 9.0 | 1040 | 13 | |||||
| 30/20 | 757 | 9.5 | 1440 | 18 | |||||
| 30/25 | 1760 | 22 | |||||||
| XG32/12 | 1.15±0.03 | 11.5±0.3 | 637 | 8.0 | 800 | 10 | 248 | 31 | 8.4 |
| 32/15 | 717 | 9.0 | 1040 | 13 | |||||
| 32/20 | 765 | 9.6 | 1440 | 18 | |||||
Aimants SmCo : Types SmCo5 et Sm2Co17
Les aimants SmCo5 sont la forme la plus ancienne d'aimants permanents en samarium-cobalt. Leurs performances sont relativement moindres en raison de leur faible teneur en cobalt. Ils sont principalement utilisés dans certains cas lorsque des produits à énergie magnétique modérée sont nécessaires.
Le prix des aimants SmCo5 est relativement inférieur à celui des aimants Sm2Co17. Les aimants Sm2Co17 sont une version avancée des aimants samarium-cobalt avec une teneur en cobalt plus élevée. Ils ont donc obtenu de très bons résultats. Ils sont principalement utilisés dans des applications nécessitant des produits à énergie magnétique élevée.
Applications des aimants SmCo
L'un des principaux avantages des aimants SmCo est leur résistance à la corrosion, et ils sont fréquemment utilisés dans des environnements difficiles, tels que les applications marines et l'industrie aérospatiale.
Les aimants SmCo sont les plus utilisés dans la technologie automobile en raison de leur capacité à tolérer des températures élevées. Ces aimants ont été utilisés dans les chaînes de traction, les actionneurs et les moteurs des voitures électriques.
Ils sont utilisés dans diverses applications de défense et d'aérospatiale, notamment les systèmes satellitaires, les systèmes de guidage de missiles et les actionneurs magnétiques, où la petite taille, les excellentes performances et la stabilité de la température sont essentielles.
Tendances des prix des aimants SmCo
Au total, le prix d'un aimant SmCo est influencé par différents facteurs, tels que l'instabilité des prix. En outre, les aimants SmCo sont principalement composés de samarium (Sm) et de cobalt (Co), dont le samarium fait partie des éléments des terres rares. L'extraction et l'approvisionnement en éléments de terres rares sont limités, et cette situation s'aggrave encore en raison de la demande croissante dans le monde entier. La rareté du samarium entraîne des changements dans les prix des matières premières, ce qui a un impact sur les coûts de production et les prix du marché des aimants SmCo.
En outre, le processus de fabrication des aimants SmCo est exigeant et difficile, selon le cas, en particulier à l'étape du frittage, où des températures et des pressions élevées sont appliquées. Ces problèmes de fabrication entraînent des coûts de production plus élevés, ce qui augmente le prix du produit souhaité.