MSAM là một cỗ máy tốc độ cao đòi hỏi lực từ trường rất cao để hoạt động. Một nam châm vĩnh cửu được sử dụng làm rôto và lõi stato được làm bằng vật liệu hợp kim vô định hình, có độ dẫn từ tốt. Vật liệu hợp kim vô định hình có thể làm giảm nhiệt sinh ra do chuyển động quay của nam châm, đồng thời cũng có thể tăng mật độ từ thông để cải thiện độ bền. Hơn nữa, nó thuận lợi hơn trong việc làm mát rôto và giảm tổn thất do ma sát không khí. Do đó, MSAM rất phù hợp với hệ thống treo khí nén.
Samarium-coban (SmCo) là một nam châm đất hiếm có tích năng lượng cực đại từ 14 megagauss-oersted (MG*Oe) đến 33 MG*Oe và nhiệt độ Curie là 800 độ C (1.070 K). Nam châm SmCo có thể hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao mà không bị khử từ. Tuy nhiên, nam châm SmCo rất nhạy cảm với các trường ứng dụng gây ra hiện tượng khử từ ngắn hạn và kích động nhiệt của các miền hoặc thay đổi luyện kim. Do đó, điều cần thiết là phải hiểu ảnh hưởng của nhiệt độ đến các đặc tính khử từ của nam châm SmCo.
Để phân tích chính xác trường nhiệt độ của nam châm SmCo, phương pháp mô phỏng khớp nối phần tử hữu hạn được sử dụng với ANSYS Fluent. Phương pháp này đảm bảo rằng dữ liệu mất mát được giải quyết trong trường điện từ được chuyển sang trường nhiệt độ của hệ thống. Điều này giúp xác định sự phân bố nhiệt độ của từng bộ phận của động cơ. Kết quả phân tích này được so sánh với dữ liệu thực nghiệm về sự tăng nhiệt độ của động cơ trong quá trình vận hành.
Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của sự phân bố từ thông đến khả năng khử từ của nam châm SmCo ở nhiệt độ làm việc cao. Nam châm SmCo được sử dụng trong nghiên cứu là hợp kim vô định hình Sm2Co17 và loại đặc biệt có hệ số nhiệt độ thấp. Kết quả cho thấy nam châm SmCo có khả năng chống khử từ cao hơn NdFeB, nhưng thấp hơn Alnico. Ngoài ra, nam châm SmCo có khả năng chống lại sự thay đổi nhiệt độ trong phạm vi rộng.
Luyện kim bột là phương pháp sản xuất nam châm vĩnh cửu phổ biến nhất. Các nguyên liệu thô cho loại/đặc điểm kỹ thuật yêu cầu được nấu chảy trong lò nung cảm ứng, sau đó được nghiền thành bột mịn trước khi được nén và thiêu kết. Ferrite, Neodymium-iron-boron (NdFeB) và Samarium Cobalt (SmCo) đều được tạo ra bằng quy trình này.
Chìa khóa thành công của luyện kim bột là lựa chọn đúng nguyên liệu thô cho từng ứng dụng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nam châm NdFeB và SmCo vì chúng yêu cầu độ tinh khiết cao nhất so với bất kỳ vật liệu sắt từ nào. Chất lượng của nguyên liệu thô có thể có tác động đáng kể đến hiệu suất, độ bền và chi phí của nam châm.
Giá nguyên liệu thô đã trở thành mối quan tâm lớn đối với cả khách hàng và nhà cung cấp nam châm đất hiếm. Đối với một số khách hàng, mức giá hiện tại đã ảnh hưởng đến lợi nhuận của họ, trong khi đối với các nhà cung cấp, nó đã gây ra những đêm mất ngủ. Khi thị trường chờ đợi nguồn nguyên liệu thô ổn định, các nhà sản xuất NdFeB và SmCo Magnet đang tập trung vào việc cải thiện quy trình của họ để tăng hiệu quả và giảm chi phí. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của công nghệ mới có thể dẫn đến giá cả ổn định hơn trong tương lai.
Các nhà sản xuất nam châm Samarium Cobalt
