smcoマグネット（サマリウムコバルト磁石）
SmCo磁石の開発史
1960年代初頭、カール・ストラットらはサマリウム・コバルト合金の並外れた磁気特性を発見し、磁気性能と高温安定性の面でSmCo磁石の大きな可能性を確認した。この成果は、特に優れた温度安定性を必要とする分野での産業用途を根本的に変えた。
ネオジム磁石は高いエネルギー積と磁気強度を持ち、今日最もよく使用される強力な磁石の一つとなっていますが、その大きな利点は高温安定性であり、SmCo磁石は最高300℃またはそれ以上の温度でも磁気性能を維持することができます。そのため、SmCo磁石は高温動作が要求される環境において極めて重要です。
SmCo磁石の特性
SmCo磁石の大きな利点の1つは、減磁に抵抗する並外れた能力である。SmCo磁石は、どのような変化にも抵抗できる優れた磁気特性を持っています。強い磁界の中でも物質の磁気特性を保持することができ、簡単に減磁することはありません。 しかし同時に、これはSmCo磁石が、磁石に必要な磁化のエネルギーに耐えるために、双極子モーメントを一方向に組織化する磁場がより強いことも意味している。
SmCo磁石は300℃の温度で熱性能を上回り、さらに高温に対応できる高級グレードの磁石もある。 要求の厳しい用途にも使用できます。また、高い耐食性を持つため、湿度の高い場所やその他の厳しい条件下でも安定した磁気特性を発揮します。
とはいえ、SmCo磁石の製造コストが高いのは、希少なSmとCoが非常に多く、製造が複雑で手間がかかるためである。
| プロパティ | フェライト | ネオジム | SmCo | アルニコ |
|---|---|---|---|---|
| レマネンス（Br） | 0.2-0.42 T | 1.05-1.45 T | 0.8-1.1 T | 0.6-1.15 T |
| 保磁力（Hcj） | 220-260 kA/m | 875-2786 kA/m | 1200-1500 kA/m | 10-96 kA/m |
| マックス・エナジー製品 | 0.8-4.1 MGOe | 26-55 MGOe | 15-23 MGOe | 1.2-12 MGOe |
| 温度係数 | -0.2%/℃の場合 | -0.12%/℃の場合 | -0.04%/℃の場合 | -0.02%/℃の場合 |
| 最高使用温度 | 250℃ | 80-200℃ | 250-350℃ | 450-550℃ |
| コスト | 非常に低い | 高い | 非常に高い | ミディアム |
SmCo5磁気特性
| グレード | 残留誘導 Br |
強制力 Hcb |
本質的な強制力 Hcj |
最大エネルギー製品 (BH)max |
密度 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 磁気特性
| グレード | レマネンス・インダクション Br |
強制力 Hcb |
本質的な強制力 Hcj |
最大エネルギー製品 (BH)max |
密度 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | |||||
SmCo 磁石：SmCo5タイプとSm2Co17タイプ
SmCo5磁石は、サマリウム・コバルト永久磁石の中で最も初期のものである。コバルト含有量が少ないため、性能は比較的低い。中程度の磁気エネルギー製品が必要な場合に主に使用されます。
SmCo5磁石の価格は、Sm2Co17磁石よりも比較的低い。Sm2Co17磁石はサマリウム・コバルト磁石の進化版で、コバルト含有量が高い。そのため、非常に優れた性能を発揮します。それらは主に高い磁気エネルギー プロダクトを必要とする適用で使用されます。
SmCo磁石の用途
SmCo磁石の大きな利点のひとつは耐食性であり、海洋用途や航空宇宙産業などの過酷な環境で頻繁に使用されている。
SmCo磁石は、高温に耐えることができるため、自動車技術において最も広く使用されている。これらの磁石は、電気自動車のドライブトレイン、アクチュエーター、モーターに使用されています。
衛星システム、ミサイル誘導システム、磁気アクチュエーターなど、小型で優れた性能と温度安定性が重要な防衛・航空宇宙用途で使用されている。
SmCo磁石の価格動向
全体として、SmCo 磁石の価格は、価格の不安定性など、さまざまなものに影響される。また、SmCo磁石は主にサマリウム（Sm）とコバルト（Co）で構成されており、このうちサマリウムは希土類元素に属します。レアアースの採掘量と供給量は限られており、世界中で需要が高まっているため、この状況はさらに悪化している。サマリウムの希少性は原料価格の変動につながり、その結果、SmCo磁石の製造コストと市場価格に影響を及ぼす。
加えて、SmCo 磁石の製造工程は、特に高温と高圧がかかる焼結工程では、場合によっては困難で困難である。このような製造上の問題は、製造経費を増大させ、所望の製品価格を上昇させる。