SmCo-Magnete (Samarium-Kobalt) – Eigenschaften, Güten und Anwendungen
SmCo-Magnete (Samarium-Kobalt) sind gesinterte Selten-Erd-Permanentmagnete mit extremer Temperaturbeständigkeit (Richtwert bis ca. 250–350 °C je Güte), sehr hoher Korrosionsbeständigkeit und geringer Temperaturdrift. Es gibt zwei Güten, SmCo₅ und Sm₂Co₁₇. Sie sind spröde und werden vor allem dort eingesetzt, wo Stabilität unter extremen Bedingungen zählt.
Was sind SmCo-Magnete?
SmCo-Magnete gehören wie Neodym zu den Selten-Erd-Magneten, bestehen aber aus einer Legierung von Samarium und Kobalt. Sie werden gesintert und erreichen eine hohe Koerzitivfeldstärke – das macht sie sehr entmagnetisierungsstabil. Ihre größten Stärken sind die extreme Temperaturbeständigkeit, die geringe Temperaturdrift und die von Natur aus hohe Korrosionsbeständigkeit – SmCo wird deshalb meist ohne Beschichtung eingesetzt.
Der Nachteil: SmCo ist hart und spröde und kann bei Schlag oder Biegung splittern. Zudem enthält es Kobalt und ist damit meist teurer als Ferrit. Alle Werte auf dieser Seite sind Richtwerte – bitte gegen das jeweilige Datenblatt prüfen.
SmCo₅ und Sm₂Co₁₇: die beiden Güten
SmCo gibt es in zwei Werkstofffamilien, die sich in Energieprodukt und Temperaturgrenze unterscheiden:
SmCo₅ (1:5)
Die klassische Güte mit sehr hoher Koerzitivfeldstärke und einfacher Aufmagnetisierung. Etwas geringeres Energieprodukt als 2:17.
Richtwert: BHmax ca. 16–25 MGOeSm₂Co₁₇ (2:17)
Die leistungsstärkere Güte mit höherem Energieprodukt und der höchsten Temperaturgrenze – heute die am häufigsten eingesetzte SmCo-Variante.
Richtwert: BHmax ca. 22–33 MGOe| Kennwert (Richtwert) | SmCo₅ (1:5) | Sm₂Co₁₇ (2:17) |
|---|---|---|
| Energieprodukt BHmax | ca. 16–25 MGOe (130–200 kJ/m³) | ca. 22–33 MGOe (175–260 kJ/m³) |
| Remanenz Br | ca. 0,85–1,05 T | ca. 0,95–1,15 T |
| Koerzitiv Hcj | sehr hoch | sehr hoch |
| Max. Betriebstemperatur | ca. 250 °C | ca. 300–350 °C |
| Curie-Temperatur | ca. 720–750 °C | ca. 800–850 °C |
| Temp.-Koeffizient Br | ca. −0,045 %/°C | ca. −0,030 %/°C |
Richtwerte, keine Zusicherung. Konkrete Werte, Toleranzen und Sonderformen auf Anfrage – siehe technische Informationen (B2B).
Temperaturverhalten und Korrosionsbeständigkeit
Der entscheidende Vorteil von SmCo ist die Temperaturstabilität: Der reversible Temperaturkoeffizient der Remanenz liegt bei nur ca. −0,03 bis −0,05 %/°C – deutlich weniger als bei Neodym (ca. −0,12 %/°C). Dadurch verliert SmCo bei Erwärmung viel weniger Feldstärke und hält höhere Dauertemperaturen aus. Die hohe Korrosionsbeständigkeit macht in den meisten Fällen eine Beschichtung überflüssig.
Schematische Richtwerte, jeweils bezogen auf die Remanenz bei 20 °C. Der genaue Verlauf und die Grenztemperatur hängen von der konkreten Güte ab.
Werkstoffvergleich: SmCo, Neodym, Ferrit, AlNiCo
SmCo ist nicht der stärkste Magnet, aber der stabilste bei hohen Temperaturen und in aggressiver Umgebung. Der Vergleich zeigt, wann sich welcher Werkstoff lohnt:
| Werkstoff | BHmax (Richtwert) | Max. Temp. | Korrosion | Preis | Typisch |
|---|---|---|---|---|---|
| Neodym (NdFeB) | bis ca. 52 MGOe | bis ca. 230 °C (Hochtemp.-Güte) | beschichten | hoch | E-Motoren, Sensorik |
| SmCo | bis ca. 33 MGOe | bis ca. 350 °C | sehr gut | mittel–hoch | Hochtemperatur, Luftfahrt |
| Hartferrit | bis ca. 4 MGOe | bis ca. 250 °C | sehr gut | sehr günstig | Großserien, Lautsprecher |
| AlNiCo | bis ca. 11 MGOe | bis ca. 550 °C | gut | mittel | Mess- & Sensortechnik |
Werkstoffauswahl und Kennwerte auch im Magnetmaterialien-Vergleich (B2B).
Anwendungen von SmCo-Magneten
SmCo wird überall dort gewählt, wo Hitze, Korrosion oder Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb entscheidend sind:
Luft- & Raumfahrt
Hochpräzise Systeme unter extremen Temperaturen und Vibrationen – hier ist die Stabilität von SmCo entscheidend.
Branchen (B2B)
Motoren & Generatoren
Leistungsstarke Antriebe und Generatoren, die auch bei hohen Betriebstemperaturen ihre Leistung halten müssen.
Magnete in Elektromotoren (B2B)
Sensorik & Elektronik
Sensoren und anspruchsvolle elektronische Systeme – auch in der Automobilindustrie – profitieren von der geringen Temperaturdrift.
Automobilindustrie (B2B)
Medizintechnik & Industrie
Medizinische Geräte sowie Hochtemperatur- und aggressive Industrieumgebungen, in denen Zuverlässigkeit gefragt ist.
Medizintechnik (B2B)Weitere Einsatzfelder: Automobil-Hochleistungskomponenten und aggressive bzw. Hochtemperatur-Umgebungen in der Industrie.
Vorteile von SmCo-Magneten auf einen Blick
Sehr hohe Temperaturbeständigkeit
Dauereinsatz bis ca. 250–350 °C je nach Güte (Richtwert).
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
Meist ohne Beschichtung einsetzbar.
Stabile Leistung
Geringe Temperaturdrift, auch unter extremen Bedingungen.
Lange Lebensdauer
Zuverlässig im Dauerbetrieb.
Geringe Entmagnetisierung
Hohe Koerzitivfeldstärke schützt vor Feldverlust.