钐钴磁体的分类、特点和应用

目录

• 什么是钐钴磁体？

• 钐钴磁钢类型

• 烧结钐钴

• 粘结钐钴

• 1:5钐钴磁铁

• 2:17钐钴磁铁

• 钐钴磁铁特点

• 钐钴与钕铁硼的差异

• 成分不同

• 性能和价格

• 耐高温、抗氧化、抗腐蚀能力

• 温度系数

• 钐钴磁体的应用

• 钐钴永磁市场前景

什么是钐钴磁体？

钐钴磁体，是一种稀土磁铁，是由钐、钴和其它金属稀土材料经配比，溶炼成合金，经粉碎、压型、烧结后制成的一种磁性工具材料，具有高磁能积、极低的温度系数，最高工作温度可达350℃，负温不限，在工作温度180℃以上时，其最大磁能积、矫顽性及温度稳定性和化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料。

钐钴磁钢类型

根据成型工艺钐钴可以分为烧结和粘结两种形式。

烧结钐钴

精细的钐钴磁粉在模具中压型然后烧结，将磁粉炼成固态的材料。有两种压制的形式：模具压制(将磁粉放在坚固的模具中压制)，和等静压(将磁粉放在一种特殊的“橡胶”模中，从各方向用相同的力压制)。模具压制的产品比等静压压制的产品小。虽然等静压压制出的产品磁性能高些，但磁性能的一致性通常比模具压制的差。烧结的产品通常需要机加工来达到要求的公差。

粘结钐钴

粘结SMCO是用一种特殊的钐钴磁粉和塑料粘结剂混合，压制，然后热处理的生产工艺。这种工艺生产出来的产品不需要后续的加工就可以达到复杂的形状和高度精密的尺寸。

1:5钐钴磁铁

SmCo1:5磁铁也被称为SmCo5，最高工作温度250℃。以金属钐、钴和金属镨为原料，经熔融、铣削、压制、烧结等一系列工艺处理而成的具有不同性能和等级的毛坯。

SmCo5的物理性能和延展性优于Sm2Co17，因此SmCo5较易加工薄壁或环壁，形状复杂，而Sm2Co17较脆。SmCo5的磁化磁场小于Sm2Co17。一般情况下，SmCo5可以被4000Gs的磁场饱和磁化，而 Hcj值的Sm2Co17磁化需要超过6000Gs的磁场。

SmCo5的金属钴含量高于Sm2Co17，因此它的价格要比Sm2Co17贵。根据不同的使用环境，用户可以合理选择SmCo5或Sm2Co17。有关SmCo5性能牌号的信息，请查看SmCo磁铁性能参数表。

2:17钐钴磁铁

SmCo2:17磁铁也被称为Sm2Co17，最高工作温度350℃。采用金属钐、钴、铜、铁、锆等按比例连铸而成，经熔融、铣削、压制、烧结等一系列工艺加工而成的具有不同性能等级的毛坯。

Sm2Co17具有极低的温度系数和较好的抗腐蚀性。在高温条件下，其磁性能优于钕铁硼磁体，因此在航空航天、国防、传感器等领域得到了广泛的应用。

由于Sm2Co17材料脆性大，不适合形状复杂、盘壁或环壁较薄的场合使用。由于这种特性，在生产、检测和磁化过程中可能会出现小芯片等外观缺陷，但是，它不会改变它的性质，我们认为它们是合格产品。

钐钴磁铁特点

1. 较高的磁性能（高剩磁、高矫顽力、高磁能积），钐钴磁体室温磁性能达到35MGOe，仅低于钕铁硼磁体，远高于其它磁体。

2. 最高使用温度为550℃，是所有磁体中使用温度最高的。

3. 具有很强的抗腐蚀和抗氧化性，无需进行表面抗腐蚀处理，磁体能够长期使用。

4. 极低的温度系数，一般为-0.030%/K。

钐钴与钕铁硼的差异

成分不同

钕铁硼永磁体中稀土金属钕占29%~32.5%左右，金属元素铁占64%~69%，非金属元素硼占1.1%~1.2%，另外添加少量的镝、铽、铌、铜等元素。

钐钴磁铁，以2:17型为例，稀土金属钐占23%~28%，金属钴占48%~52%，金属元素铁占14%~17%，另外有少量铜、锆等元素。

性能和价格

钐钴永磁的整体磁性能要低于钕铁硼永磁。此外，同等性能尺寸的钐钴磁体和钕铁硼磁体相比，钐钴价格要稍贵一些。从两者的金属元素比例可以看出，钕铁硼中铁的含量最高，而钐钴磁体中钐和钴的含量占70%左右。

耐高温、抗氧化、抗腐蚀能力

钕铁硼永磁体的工作温度在80℃~200℃之间，而钐钴永磁体的工作温度可达250℃~350℃。

钕铁硼磁体中铁含量较高，所以容易被氧化和腐蚀，表面处理这道工序是必不可少的，磁体的使用寿命很大程度上取决于镀层的效果。

SmCo 磁铁由约 65% 的钴组成。钴是不锈钢的主要成分，因此很容易看出钴是钐钴磁铁耐腐蚀性能非常好的重要原因。钴是除铁和镍之外的三种天然铁磁性元素之一。一般情况下不需要做表面处理，除非是工作环境比较恶劣或是为了美化外观才做电镀。

温度系数

钐钴磁铁的（Br）温度系数仅为-0.03-05%/℃。它比 NdFeB 的 -0.11%/℃ 值小得多。这意味着与 NdFeB 相比，SmCo 每升高 1 度温度损失的场强更少。这使工程师更容易对温度影响进行调整，因为这些影响在较大的温度范围内较小。

SmCo的温度系数约为0.20-0.30 %/℃。而NdFeB的温度系数为0.45-0.60 %/℃。导致磁铁消磁的两件事是高温和高反磁场。通过这种衡量，SmCo 磁铁大大优于 NdFeB 磁铁 - 特别是在高温下。

钐钴和钕铁硼都可以制成非常强的磁铁。最大的区别在于每个磁铁的最佳温度

钕铁硼磁铁是在室温和高达约 180 摄氏度时可用的最强永磁体-通过其剩磁 (Br) 测量。但随着温度升高，它们的强度会迅速下降。随着工作温度开始接近 180 摄氏度区域，钐钴磁铁的性能开始优于钕铁硼。

这两种材料之间有很多重叠，但很明显，NdFeB 在较低温度下表现出色，而 SmCo 在较高温度下表现出色。

钐钴磁体的应用

钐钴永磁材料在磁性领域具有广泛应用，其特性包括高矫顽力、高磁能积、低温系数和优异的耐蚀性等。这些特性使得钐钴永磁材料在多个领域都有着重要的应用，例如电机、电子、磁传感器、医疗设备等。其中最重要的领域之一是电机。

在电机领域，钐钴永磁材料广泛应用于各种类型的电机，如永磁同步电机、直流电机、步进电机等。相比传统的电机，永磁电机使用钐钴永磁材料可以大大提高电机的效率和功率密度，从而在实现高效能和小型化方面具有更大的优势。因此，钐钴永磁材料在现代电动汽车、高速列车和新一代风力发电机等领域的应用非常广泛。

此外，由于钐钴永磁材料具有高矫顽力和高磁能积等优异特性，因此也被广泛应用于各种磁性传感器中。例如，在汽车ABS系统中，通过使用钐钴永磁材料制成的磁性传感器可以实时检测车轮的转速和位置，从而帮助汽车实现更加精确的制动和操控。

总之，钐钴永磁材料的优异特性和广泛应用使得其在稀土材料中具有重要的地位。虽然目前全球稀土资源的供应存在问题，但是随着科学技术的不断发展，相信会有更多的技术和手段被开发出来，以更好地利用和开发稀土资源。

钐钴永磁市场前景

当前，钐钴永磁材料市场处于快速发展的阶段。从政策层面来看，随着国家对新能源汽车产业的支持力度不断加大，钐钴永磁材料市场需求将持续增长。同时，我国积极开展钐钴永磁材料技术创新和产业化，推动产业向高端化、智能化、绿色化方向发展。从技术层面来看，随着钐钴永磁材料技术的不断提升，其应用领域也在不断拓展，未来可望进一步提升钐钴永磁材料的市场竞争力。

市场方面，钐钴永磁材料需求将会持续增长。近年来，随着新能源汽车的快速发展，钐钴永磁材料的应用领域不断扩大。根据市场研究机构的数据显示，2018年至2023年，我国新能源汽车市场年复合增长率将达到约30%左右，将对钐钴永磁材料市场需求带来极大的推动作用。

另外，随着5G、新能源等新兴产业的崛起，钐钴永磁材料的应用领域将不断拓宽。同时，我国政府也不断加大对钐钴永磁材料产业的支持力度，推动产业向高端化、智能化、绿色化方向发展。因此，从长远来看，钐钴永磁材料市场前景广阔，具有较大的发展潜力和市场空间。