Cosa sono i magneti in Samario Cobalto? Quali sono le principali caratteristiche di questa tipologia di magneti? Quali sono le differenze tra i magneti in Samario Cobalto (SmCo) e i magneti in Neodimio?
Definizione, applicazioni e peculiarità dei magneti permanenti in Samario Cobato e indicazioni su quando è preferibile optare per i magneti in Neodimio oppure per i magneti in SmCo.
I Magneti In Samario Cobalto (SmCo) fanno parte della categoria dei magneti permanenti in terre rare, ne furono la prima tipologia ad essere sviluppata e commercializzata all’inizio degli anni ’60 sulla base degli studi condotti da Karl Strnat e Alden Ray.
I magneti in SmCo sono ottenuti tramite un processo di sinterizzazione ed esistono in due forme: la prima è il Sm1Co5 (SmCo 1:5) ed ha un prodotto massimo di energia compreso tra 14 e 24 MGOe. La seconda, e più comune, forma è il Sm2Co17 (SmCo 2:17), ha un prodotto energetico massimo compreso tra 22 e 32 MGOe. La lega principale Sm2Co17 è composta da circa il 35% di Samario (Sm) e il 60% di Cobalto (Co) con il resto da quantità variabili di ferro (Fe), rame (Cu), afnio (Hf) e zirconio (Zr). Può essere utilizzato anche il praseodimio (Pr). Sm1Co5 è composto solo da Sm e Co e ha un'eccellente resistenza alla corrosione.
Le principali caratteristiche di questa tipologia di magneti, soprattutto se messi a confronto con i magneti in Neodimio, sono 3:
- possono lavorare su un ampio range di temperatura;
- hanno un elevato coefficiente di temperatura;
- hanno un’alta resistenza alla corrosione.
I magneti in samario cobalto (SmCo) possono essere utilizzati in un ampio range di temperature. Alcuni tipi di magneti in neodimio possono essere utilizzati a temperature fino a 220 gradi C, mentre i magneti SmCo anche a temperature molto elevate – fino a +250 gradi C o +300/+350 gradi C a seconda del grado. Inoltre, i magneti in samario cobalto sono ideali per applicazioni a temperature molto basse (SmCo può essere utilizzato a pochi Kelvin sopra lo Zero Assoluto) che li rende un magnete di prima scelta per applicazioni criogeniche.
Il flusso magnetico del samario cobalto (SmCo) risulta più stabile al variare della temperatura rispetto ai magneti NdFeB, questo grazie al miglior coefficiente di temperatura (ad es. -0,030%/°C per la variazione di Br rispetto a -0,100%/°C per il NdFeB e - 0,20%/°C per la variazione di Hci rispetto a -0,60%/°C per il NdFeB). Questo può essere particolarmente utile in applicazioni critiche come i sensori. Significa anche che il samario cobalto può resistere alla smagnetizzazione meglio del neodimio in applicazioni a temperature più elevate come i motori.
I magneti in samario cobalto (SmCo) contengono meno ferro libero rispetto ai magneti al neodimio e quindi forniscono una migliore resistenza alla corrosione rispetto ai magneti al neodimio. È molto raro che i magneti in SmCo richiedano un trattamento superficiale protettivo . La tipologia Sm1Co5 non contiene ferro, quindi ha un'eccellente resistenza alla corrosione. Il tipo Sm2Co17 ha del ferro libero che può corrodersi sulla superficie del magnete se esposto direttamente all'acqua. ma per la maggior parte delle applicazioni (diverse dagli ambienti marini) viene considerato avere una resistenza alla corrosione da buona a molto buona (nelle applicazioni marine al magnete può essere applicato un semplice rivestimento protettivo a basso costo come NiCuNi per prevenire qualsiasi possibilità di corrosione) e la resistenza alla corrosione è ancora di gran lunga superiore rispetto a NdFeB.
Queste caratteristiche rendono quindi il Samario Cobalto (SmCo) adatto per applicazioni come i sensori, altoparlanti, generatori, motori, applicazioni ad alta temperatura, applicazioni ad ampio intervallo di temperatura e per l'uso in ambienti corrosivi (ad es. petroliferi), applicazioni marine, applicazioni automobilistiche, aerospaziali e militari.
Sebbene le proprietà magnetiche siano di poco inferiori ai magneti permanenti in Neodimio, (NdFeB) hanno visto negli anni un inferiore diffusione, per ragioni imputabili al costo elevato e spesso instabile del cobalto.
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