Samarium coban (SmCo)

Tìm hiểu về nam châm chịu nhiệt SmCo

Samarium coban (SmCo) là dạng nam châm đặc biệt có thể chịu chịu được mức nhiệt độ cao. Với khả năng chịu nhiệt mạnh như vậy, do đó ngày nó được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực quan trọng như chế tạo máy bay phản lực, các dạng động cơ điện có công suất lớn hay hoạt động trong những môi trường nhiệt độ cao. Sau đây hãy cùng tìm hiểu về nam châm chịu nhiệt SmCo để biết rõ hơn về dạng vật liệu đặc biệt này.

Samarium coban (SmCo)

Nam châm samarium-côban (được viết tắt thành nam châm SmCo, hay còn được gọi với cái tên trùng với khả năng đặc biệt của mình là nam châm nhiệt độ cao) thuộc dòng nam châm đất hiếm mạnh, chúng được tạo thành dựa trên hợp chất của hai dạng kim loại chính, đó là kim loại samarium (Sm) và kim loại côban (Co), đồng thời được hợp nên với một số các nguyên tố phụ gia khác. Điều đáng quan tâm là đây là một dạng nam châm đất hiếm mạnh, chúng chỉ xếp thứ hai sau người anh em của mình là nam châm Neodym về độ mạnh, tuy nhiên điểm vượt trội là chúng lại có khả năng hoạt động ở mức nhiệt độ siêu cao (khoảng trên 500oC) , điều này là nhờ vào mức nhiệt độ Curie rất cao.

Được biết Samarium chính thức bắt đầu có mặt trên thị trường từ năm 1966, và tính từ đó cho đến nay, chúng đã trở thành loại nam châm được đánh giá là tốt nhất cho các ứng dụng nhiệt độ cao , chẳng hạn như động cơ phản lực, động cơ điện công suất lớn… Nam châm Samarium Côban được phân chia thành hai họ: họ theo tỉ lệ 1:5 và 2:17.

Cơ chế để có thể tạo ra dị hướng từ dạng tinh thể với kích thước khổng lồ và mức nhiệt độ Curie cao của nam châm samarium côban là nhờ có vi cấu trúc đặc biệt được cấu trúc bởi các lá (lamelar structure) hoặc các dạng sợi (cellular structure) có tính định hướng cao được hình thành nên trong suốt quá trình chế tạo. Các thành phần lá (sợi) này có chiều dày khoảng từ vài chục đến khoảng 100 nm , do đó chúng có thể tạo ra dị hướng từ ở hình dạng lớn, đồng thời  đó cũng chính là các tâm kìm hãm lại sự dịch chuyển vách đômen trong quá trình diễn ra 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.

Được biết SmCo có mức khối lượng riêng được xác định khoảng 8.4 g/cm³, mức điện trở suất là 0.8×10−4 Ω·cm và có hệ số giãn nở nhiệt là 12.5 µm/(m·K).

Chúng  được sản xuất chủ yếu bằng việc ứng dụng  kỹ thuật luyện kim bột và sau đó được thiêu kết ở mức nhiệt độ rất cao trong môi trường có sự  bảo vệ kĩ càng.

Có một lưu ý cần biết khi sử dụng chúng. Đó là do samarium là dạng kim loại có tính ôxi hóa mạnh trong môi trường thông thường nên chúng thường được đặt trong môi trường đã được hút chân không cao để loại trừ bớt lượng khí ôxi nhằm ngăn chặn quá trình này. 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 (giống với nam châm vĩnh cửu) thường đi kèm với cảnh báo bảo vệ mắt, mũi khi tiếp xúc, đặt xa tầm tay trẻ em.

Tìm hiểu thêm các thông tin về nam châm vĩnh cửu

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *