磁铁的长期稳定性是每个用户都关心的问题。钐钴（SmCo）磁体的稳定性因其恶劣的应用环境而显得更为重要。 2000年，陈[1]和刘[2]等人研究了高温钐钴的成分和结构，开发了耐高温钐钴磁体。最高工作温度（T最大限度) 的钐钴磁体的温度从 350°C 增加到 550°C。此后，陈等人。通过在钐钴磁体上沉积镍、铝等涂层，提高了钐钴的抗氧化性。
2014年，“磁动力”创始人毛守东博士系统研究了钐钴在高温下的稳定性，结果发表在JAP[3]。一般结果如下：
1. 什么时候钐钴在高温状态（500℃，空气）下，表面容易形成降解层。降解层主要由外层氧化皮（钐已耗尽）和内层氧化皮（大量氧化物）组成。退化层中钐钴磁体的基本结构被完全破坏。如图1、图2所示。
图1. Sm的光学显微照片2Co17磁体在 500 °C 的空气中进行不同时间的等温处理。 (a) 平行于 c 轴、(b) 垂直于 c 轴的表面下方的降解层。
图2. BSE 显微照片和 EDS 元素对 Sm 进行线扫描2Co17磁体在空气中 500 °C 等温处理 192 小时。
2、降解层的主要形成对SmCo的磁性能有显着影响，如图3所示。降解层主要由Co(Fe)固溶体、内层的CoFe2O4、Sm2O3、ZrOx和Fe3O4组成，外部鳞片中含有 CoFe2O4 和 CuO。与中心未受影响的 Sm2Co17 磁体的硬磁相相比，Co(Fe)、CoFe2O4 和 Fe3O4 充当软磁相。应控制降解行为。
图3 Sm的磁化曲线2Co17磁体在 500 °C 的空气中进行不同时间的等温处理。磁化曲线的测试温度为298 K。外场H平行于Sm的c轴排列2Co17磁铁。
3、如果在SmCo上沉积高抗氧化性的镀层来替代原来的电镀镀层，可以更显着地抑制SmCo的降解过程，提高SmCo的稳定性，如图4所示。或涂层显着抑制SmCo的重量增加和磁性能的损失。
图4 Sm上抗氧化OR涂层的结构2Co17磁铁。
“MagnetPower”此后开展了高温下长期稳定性（~4000小时）的实验，可以为今后高温下使用钐钴磁体的稳定性提供参考。
2021年，基于最高工作温度要求，“MagnetPower”开发了350°C至550°C的一系列牌号（T系列）。这些牌号可为高温钐钴应用提供充足的选择，且磁性能更具优势。如图5所示，具体请参考网页：https://www.magnetpower-tech.com/t-series-sm2co17-smco-magnet-supplier-product/
图5 “MagnetPower”高温钐钴磁铁（T系列）
结论
1、钐钴作为一种高度稳定的稀土永磁体，可以在高温（≥350℃）下短时间使用。高温钐钴（T系列）可在550°C下应用而不会发生不可逆退磁。
2、但钐钴磁铁如果在高温（≥350℃）下长期使用，表面容易产生劣化层。抗氧化涂层的使用可以保证SmCo在高温下的稳定性。
参考
[1] CHhen，IEEE 磁学汇刊，36, 3291-3293, (2000)；
[2] 刘建峰，应用物理学报，85, 2800-2804, (1999)；
[3] 毛守东，应用物理学报，115, 043912,1-6 (2014)
发布时间：2023年7月8日
