Samarium-Kobalt-Magnete werden in großem Umfang hergestellt. Die Dauermagnete bestehen in erster Linie aus Samarium und Kobalt, einige Sorten enthalten jedoch auch geringe Mengen an Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Hafnium (Hf), Zirkonium (Zr) und Praseodym (Pr).
Für die Herstellung von Samarium-Kobalt-Magneten gibt es eine Reihe gängiger Herstellungsverfahren, aber in der Regel wird ein Verfahren zur Reduktion und zum Schmelzen angewandt, gefolgt von einem Prozess der Bindung oder des Sinterns des Rohmaterials, um den Magneten zu bilden.
Gebundene Samarium-Kobalt-Magnete
Schritt 1 – Erhitzt
Zunächst werden die für die Herstellung eines Samarium-Kobalt-Magneten erforderlichen Rohstoffe in einem mit Argongas gefüllten Induktionsofen erhitzt und zu einem Legierungsmaterial geschmolzen.
Schritt 2 – Fräsen
Anschließend wird die flüssige Legierung in Formen gegossen und mit Wasser abgekühlt, um Barren zu bilden. Nach dem Abkühlen werden die Blöcke zerkleinert, gemahlen und gemahlen, um winzige Partikel zu erhalten.
Schritt 3 – Mischen
Als Alternative zum Sintern wird das Legierungspulver mit einer bindenden Chemikalie wie z. B. einem Epoxidharz gemischt, gepresst und in Gegenwart eines extern angelegten Magnetfeldes erhitzt, um die Partikel auszurichten.
Infolgedessen sind die meisten gebundenen Samarium-Kobalt-Magnete anisotrop, haben aber in der Regel einen niedrigeren maximalen Energiewert als gesinterte Samarium-Kobalt-Magnete.
Schritt 4 – Pressung und Beschichtung
Gebundene Samarium-Kobalt-Magnete müssen in der Regel nicht weiter bearbeitet werden, da sie in die gewünschte Form gepresst werden. Im letzten Schritt werden die Magnete beschichtet, falls dies erforderlich ist, und dann mit einem extern angelegten Magnetfeld magnetisiert.
Gesinterte Samarium-Kobalt-Magnete
Die ersten beiden Schritte zur Herstellung von gesinterten Samarium-Kobalt-Magneten sind identisch mit den ersten beiden Schritten bei der Herstellung der gebundenen Form. Der Prozess unterscheidet sich im dritten Schritt, mit dem wir hier fortfahren werden:
Schritt 3 – Gesintert
Alternativ zur Bindung der Legierungsteilchen mit Hilfe einer Bindungschemikalie wird das Pulver in eine Matrize gepresst und bei einer Temperatur von bis zu 1250˚C gesintert, wodurch das Pulver zu einem Feststoff verschmilzt.
Das gesinterte Material wird dann bei ähnlichen Temperaturen einer Lösungsbehandlung unterzogen, bevor es zwischen 700˚C und 900˚C getempert und anschließend in einem von außen angelegten Magnetfeld abgekühlt wird.
Schritt 4 – Bearbeitung
Der nächste Schritt bei der Herstellung eines gesinterten Samarium-Kobalt-Magneten ist das Bearbeiten und Schleifen.
Anders als bei der gebundenen Form ist ein gewisses Maß an Schleifen und Endbearbeitung erforderlich, und es müssen wassergekühlte diamantbeschichtete Schleifmaschinen verwendet werden, da das Material sehr hart und spröde ist und der entstehende Staub leicht entflammbar ist.
Schritt 5 – Beschichtung und Magnetisierung
Im letzten Prozess wird der geformte Magnet beschichtet und magnetisiert.