SmCo磁石とは何か

SmCo磁石

SmCo磁石

サマリウムコバルト(SmCo)磁石は、卓越した磁気強度と優れた耐熱性で知られる希土類永磁石の一種です。サマリウム、コバルト、その他の元素の合金から作られ、脱磁や腐食に対する高い耐性を持ち、過酷な産業用途に理想的です。

主に2種類のSmCo磁石があります:SmCo 1:5とSmCo 2:17。SmCo 1:5磁石は、一般にSmCo5と呼ばれ、より単純な結晶構造を持ち、酸化に対して優れた耐性と強力な磁気特性を提供します。SmCo 2:17、またはSm2Co17は、より複雑な微細構造を持ち、より高い磁気エネルギーと改善された耐熱性を実現しています。

SmCo磁石の性能を定義する主要な磁気特性には次のものがあります:

  • 磁気強度(Br): 磁化または磁束密度の測定値
  • 保磁力(Hcj): 脱磁に対する抵抗性
  • 最大エネルギー積(BHmax): 磁石の全体的なエネルギー密度と強さを示す
  • 温度安定性: 高温下でも磁気特性を維持できる能力

これらの特性により、SmCo磁石は過酷な環境や高温下で強力かつ安定した磁石が必要な場面で優先的に選ばれています。

なぜSmCo磁石のグレードが重要なのか

SmCo磁石のグレードは、これらの磁石を磁気強度、保磁力(脱磁抵抗性)、耐熱性に基づいて分類する方法です。各グレードは、磁石の強さや異なる条件、特に熱に対する性能を反映しています。

選択したグレードは、磁石の性能に直接影響します。高いグレードは通常、より強力な磁力と高温に対する耐性を提供しますが、価格も高くなります。低いグレードはコスト効率が良い場合もありますが、性能が低下したり、過酷な環境で不安定になることがあります。

一般的なSmCo磁石のグレードの説明

主なSmCo磁石のグレード

主なSmCo磁石のグレード

SmCo磁石は主に2種類:SmCo 1:5(SmCo5)とSmCo 2:17(Sm2Co17)です。各グレードは、磁気強度、保磁力、最大エネルギー積、温度制限に基づいています。

SmCo 1:5磁石(SmCo5)

これらは優れた耐熱性と耐腐食性で知られています。代表的なグレードは次の通りです:

  • グレード22:
    • Br(残留誘導磁束密度):約9.4 kG
    • Hcj(保磁力):約12 kOe
    • (BH)max(最大エネルギー積):約16 MGOe
    • 最大動作温度:約250°C
  • グレード24:
    • Br:約9.5 kG
    • Hcj:約13 kOe
    • (BH)max:約18 MGOe
    • 最大動作温度:約250°C
  • グレード26:
    • Br:約9.6 kG
    • Hcj:約15 kOe
    • (BH)max:約20 MGOe
    • 最大動作温度:約275°C
  • グレード28グレード30 わずかに高い磁気強度と保磁力を提供し、最大動作温度は約280°Cまで対応。

SmCo 2:17 マグネット(Sm2Co17)

これらは高い磁気エネルギーと高温での性能向上を持ちますが、耐腐食性はやや劣る場合があります。一般的なグレードは:

  • グレード28:
    • Br:約10.0 kG
    • Hcj: 約18 kOe
    • (BH)max: 約26 MGOe
    • 最大動作温度: 300°C
  • グレード30:
    • Br: 約10.2 kG
    • Hcj: 約22 kOe
    • (BH)max: 約28 MGOe
    • 最大動作温度: 310°C
  • グレード32:
    • Br: 約10.5 kG
    • Hcj: 約25 kOe
    • (BH)max: 約30 MGOe
    • 最大動作温度: 320°C
  • グレード34および36 これらの限界をさらに押し上げ、最大温度は350°C以上に達し、要求の厳しい産業用途に適した高保磁力を実現。

SmCoグレード比較表

グレード タイプ Br(kG) Hcj (kOe) (BH)最大(MGOe) 最大温度(°C) 価格指数*
22 SmCo 1:5 9.4 12 16 250 低い
24 SmCo 1:5 9.5 13 18 250 低〜中
26 SmCo 1:5 9.6 15 20 275 中程度
28 SmCo 1:5 9.8 16 21 280 中程度
30 SmCo 1:5 10.0 18 22 280 中高
28 SmCo 2:17 10.0 18 26 300 中高
30 SmCo 2:17 10.2 22 28 310 高い
32 SmCo 2:17 10.5 25 30 320 高い
34 SmCo 2:17 10.7 28 32 340 非常に高い
36 SmCo 2:17 11.0 30 34 350 非常に高い

*価格指数は磁気性能と材料構成に基づく相対的なコストを反映しています。

これらのグレードを理解することで、磁気力、耐温性、コストのバランスを考慮した適切なサマリウムコバルト磁石の選択に役立ちます。

SmCo磁石の種類と比較についての詳細は、こちらの詳細ガイドをご覧ください 2つの異なるSmCo磁石 SmCo5 & Sm2Co17.

適切なSmCo磁石グレードの選び方

適切な SmCo磁石グレード いくつかの重要な要素に依存します。考慮すべきポイントは以下の通りです:

考慮すべき重要な要素

  • 動作温度

    アプリケーションが直面する最高温度に対応できるグレードを選びます。いくつかのSmCoグレードは300°C以上で動作し、他はより低温に適しています。

  • 磁場の要件

    必要な磁気強度(Br)と保磁力(Hcj)を確認してください。高いグレードはより強力な磁気性能を提供しますが、価格も高くなる傾向があります。

  • 機械的強度と耐久性

    磁石が物理的なストレスや振動にさらされる場合を考慮してください。いくつかのグレードは脆くなりやすい、または機械的負荷に対して耐久性が低いです。

  • 環境条件

    SmCo磁石は腐食に強いですが、非常に過酷な環境では、特定のコーティングや熱的・化学的安定性の高いグレードが必要になる場合があります。

性能とコストのトレードオフ

グレードタイプ 磁気の強さ 最大温度 コストレベル 最適な用途
SmCo 1:5 中程度 最大300°Cまで 低い 一般的な産業用途
SmCo 2:17 高い 最大350°C以上 高い 高性能・航空宇宙

高いグレードはより良い磁気強度と耐温性を提供しますが、コストも高くなります。性能と予算のバランスを取ることが重要です。

一般的な適用シナリオ

  • 低グレードのSmCo(22、24)

    センサー、小型モーター、中程度の熱とストレスを持つデバイスに最適です。

  • 中グレードのSmCo(26、28、30)

    信頼性と高温性能が求められる自動車部品、航空宇宙部品、医療機器に理想的です。

  • 高グレードのSmCo(32、34、36)

    タービン、衛星システム、高温産業機械などの厳しい環境に最適です。

適用ニーズに合ったグレードを選ぶことで、過剰なコストをかけずに最適な性能を得ることができます。

NBAEMsのSmCo磁石を選ぶメリット

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SmCo磁石グレードに関するよくある質問

SmCo磁石のグレードを決定する要素は何ですか?

グレードは主に磁気強度(Br)、保磁力(消磁抵抗、Hcj)、エネルギー積(BHmax)に依存します。これらの主要な特性は、磁石の組成と製造プロセスによって異なり、磁石の強さと耐温性を定義します。

異なるグレードを一つの用途で混ぜても良いですか?

グレードの混合は可能ですが、必ずしも理想的ではありません。異なるグレードは磁気強度や耐温性が異なるため、性能の不均一や磁石の経年劣化を引き起こす可能性があります。運用条件に適した単一のグレードを選ぶことが、安定性を保つために最善です。

温度は異なるグレードにどのように影響しますか?

高級グレードのSmCo磁石は、一般的に高温に耐える能力が高く、磁力を失いにくいです。例えば、SmCo 2:17グレードは、1:5タイプよりも高い最大動作温度を持っています。温度範囲を超える低グレードを使用すると、永久的な磁力の喪失につながることがあります。

異なるグレードによって価格はどのように影響されますか?

価格は磁気性能と材料の複雑さによって異なります。より高いグレードは、より強力な磁気特性と優れた耐温性を持ち、合金化や加工が高度なため、より高価です。性能のニーズと予算のバランスを取りながら、最もコスト効果の高いグレードを選択してください。