Samarium-kobolttimagneetit ovat eräänlainen harvinaisten maametallien magneetti. Seoksen pitoisuus vaihtelee noin 25-36 painoprosenttia. Nämä pysyvät, vahvat magneetit ovat erityisen hyödyllisiä korkean lämpötilan sovelluksissa.
Termi harvinainen maametalli ei viittaa maankuoren mineraalien niukkuuteen, vaan kiinnostavien atomien suhteellisen alhaiseen pitoisuuteen harvinaisten maametallien kerrostumissa. Koska ne ovat vähemmän konsentroituja, näiden yhdisteiden uuttaminen on yleensä kalliimpaa. Tietyt harvinaisten maametallien mineraalit, kuten rauta ja rautayhdisteet, osoittavat pysyvää magneettisuutta. Harvinaisten maametallien mineraaleista valmistetut magneetit ovat parempia kuin rautapohjaiset magneetit, koska niiden magneettinen voima on vahvempi. Pienempiä osia voidaan valmistaa samalla magneettikentällä harvinaisten maametallien mineraaleista.
Magnetismi johtuu vähäisestä varausjakaumasta, joka ei ole nolla. Atomi- ja subatomisella tasolla elektronien ja muiden varautuneiden hiukkasten alhaisin ja vakain energiatila on kiertoradilla tai muissa liikkeissä, jotka eivät ole geometrisesti symmetrisiä. Tämä keskipisteen ulkopuolinen ominaisuus riittää houkuttelemaan maan magneettinapaan. Lodestonen, luonnossa esiintyvän magneettisen mineraalin, tapauksessa magneetti otettiin käyttöön, kun kivi jäähtyi sulasta laavatilasta, jolloin atomit saivat aikaa kohdata itsensä maan magneettikentän kanssa ennen kuin ne jäädytettiin kiinteäksi kiveksi.
Magneettisilla materiaaleilla on yläraja, Curie -lämpötila, jonka yläpuolella materiaalia ei ole pitkään rajoitettu atomien tai molekyylien tasolla. Samarium -kobolttimagneetit ovat lujuudeltaan toiseksi vain neodyymimagneetteja, mutta niitä voidaan käyttää korkeammissa lämpötiloissa. Samarium -koboltti -magneettien Curie -lämpötilat ovat välillä 1,100 ° C – 1,300 ° C (600-710 ° F), ja suotuisa työskentelyalue on 500-1,000 ° C (250-550 ° F).
Magneettien vahvuus mitataan tyypillisesti energiatuotteissa, joissa on megagauss-oersted-yksiköitä tai MGOe-yksiköitä. Teoreettinen raja on 34 MGOe. Samarium -kobolttimagneetit vaihtelevat 16-32 MGOe: n välillä. Vaikka niillä on erittäin suuri magneettinen voima, ne ovat erittäin hauraita ja alttiita murtumiselle ja halkeilulle. Tasainen käsittely on vaikeaa, joten koneen viimeistely timanttileikkaustyökaluilla on erittäin taitava toimenpide.
Samarium -koboltti -magneeteissa käytettäviä seoksia on kahta tyyppiä. Ensimmäinen tunnetaan nimellä Sarja 1: 5, jonka suhde on yksi samariumiatomi ja viisi kobolttiatomia. Niiden magneettinen lujuus vaihtelee 16-25 MGOe: n välillä. Sarja 2:17 tarkoittaa yhdisteitä, joiden suhde on noin kaksi samarium -17 kobolttiatomia. Jotkut kobolttiatomit voidaan korvata muilla siirtymämetalliatomeilla, kuten raudalla ja kuparilla. Näiden seosten magneettinen lujuus vaihtelee välillä 20 – 32 MGOe.
Samariumkoboltin magneetteja valmistetaan erilaisilla sintraus- ja puristusvaiheilla. Sintraus sulauttaa pienet hiukkaset samariumkobolttimateriaaleista yhteen. Puristustoimenpiteet voivat sisältää puristusprosessin, johon kohdistetaan painetta yhdestä suunnasta tai isotaattisesta puristuksesta kumimuotteissa, joissa painetta kohdistetaan kaikkiin suuntiin. Valmistusprosesseissa tehdään kompromisseja toleranssien, Curie-lämpötilan ja magneettisen lujuuden välillä.