Способ изготовления постоянных магнитов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕШ1Я ПОСТОЯННЫХ 11ЛГНИТОВ, включающий получение порошка путем испарения мапштного материала и конденсацию его паров при охлаждении, осаждение частиц порошка, введение в порошок связующего и формование магнитов, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств постоянных магнитов, конденсацию паров проводят в потоке инертного газа, а осаждение частиц порошка осзлдествляют в магнитном поле, причем одновременно с конденсацией паров осуществляют ориентацию конденсированных частиц в магнитном поле с величиной напряженности, спределяемой по формуле га где Н - напряженность магнитного поля; I К -- константа Больцмана; ( Т - абсолютная температура часе тиц при конденсации; m - средний магнитный момент vaasxK частиц.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН аю и»

g g Н 01 F 11//0066, В 22 Г 1/20, 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1",„Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ щего и формование магнитов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств постоянных магнитов, конденсацию паров проводят в потоке инертного газа, а осаждение частиц порошка осуществляют в магнитном поле, причем одновременно с конденсацией паров осуществляют ориентацию конденсированных частиц в магнитном поле с величиной нап,-:яженности, сир -.целяемой по формуле

«20 !T ш где Н—

К— тиц при конденсации; средний магнитный момент частиц.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН Ытий (21) 3312457/22-02 (22) 30.06.81 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) З.П. Баскаев, С.В. Михайлин, В.И. Пятинов, В.В. Иевченко, П.Е. Чижов и А.В. Григорьевский (53) 621.762.212:621.318.1(088. 8) (56) 1, Хек К. Магнитные материалы и их техническое применение. М., "Энергия", 1973, с. 86-88.

2. Постоянные магниты. Справочник под ред. Ю.М. Пятина. М.у "Энергия", 1980, с. 342-343. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ IIOCTOHHНЫХ МАГНИТОВ, включающий получение порошка путем испарения магнитного материала и конденсацию его паров при охлаждении, осаждение частиц порошка, введение в порошок связуюнапряженность магнитного паля „ константа Больцмана; абсолютная температура час1091234

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления постоянных магнитав из мелкодисперсных порошков металлов и сплавов, используемых в при- 5 боростроении и радиоэлектронной промышленности.

Известен способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в получении мелкодисперсного порошка методом осаждения на ртутных электродах с последующей возгонкой ртути, смешивании порошка со связующим и последующем формовании смеси Pl)

Недостатками этого способа являют- 15 ся низкие магнитные свойства получаемых магнитов, высокая токсичность и трудоемкость процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в получении порошка путем испарения магнитного материала и конденсации его паров при охлаждении, асаждение частиц парашка, введении в порошок связующего и фармавании магнитов. Фармование смеси осуществляют в магнитном поле I 2 .

K недостаткам известнога способа ЗО относятся низкие магнитные свойства постоянных магнитов.

Цель изобретения - повышение магнитных свойств постоянных магнитов.

Поставленная цель достигается тем, чта согласно способу изготовления постоянных магнитов, включающему получение парашка путем испарения магнит4О каго материала и конденсации е го паров чри охлаждении, асаждение частиц парашка, введение в порошок связующего и формавание магнитов, конденсацию паров проводят в потоке инертного газа, а асаждение частиц парашка осуществляют в магнитном поле, причем одновременна с конденсацией паров осуществляют ориентацию конденсированных частиц в магнитном поле,,вепичина напряженности которого апредеJiHeYcs. по формуле

20 КТ ш где Н вЂ” напряженность магнитного поля, 5S

К вЂ” константа Бальцмана;

Т вЂ” абсолютная температура частиц при конденсации; ш — средний магнитный момент частиц.

Конденсация частиц порошка в потоке инертного газа обеспечивает повышение скорости испарения материала и высокую стабильность размеров частиц.

Конденсация частиц в магнитном поле обеспечивает образование цепей частиц, ориентированных в пространстве в направлении магнитных силовых линий, что обеспечивает получение материала с заданной магнитной текстурой. Осаждение конденсированных цепей частиц.при наложении магнитного поля позволяет сохранить магнитную текстуру материала перед введением связующего и тем самым повысить магнитные свойства постоянных магнитов.

Величина напряженности магнитного поля при ориентации конденсированных частиц определяется условиями, обеспечивающими необходимую магнитную текстуру материала и зависит ат магнитных свойств частиц 1материала) и температуры конденсации частиц, Пример 1. Изготавливают

5 образцов постоянных магнитов диаметром 15 мм и высотой 15 мм.

Исходным материалом является технически чистое железо.

Железо испаряют разогревам в индукционной печи при 2500 С в замкнутом объеме.

Пары железа уносятся иэ зоны испарения потоком газа-носителя (90% гелия и 10% водорода} со скоростью

0,7 м/с при наложении магнитного поля напряженностью 15 кА/м.

Ориентацию частиц порошка осуществляют при наложении магнитного поля напряженностью 15 кА/м.

Величина напряженности магнитного паля при конденсации и ориентации частиц определяют па формуле

20 КТ

-И где К 1 „38 10 Дж/град;

Т = 700 Кэ „

m:= 1,3 10-"-

20 1,38 ° 10 700 н —, to a â = l EA/M.

Осажденный порошок пропитывают эпоксидной смолой с полиэтиленполиамидам (10%) в соотношении 50% рошка, 50% связки.

1091234

20,4

20

Осажденный порошок пропитывают эпоксидной смолой с полиэтиленполиамидом и прессуют при удельном давле" нии 5"10 Па.

Полученные постоянные магниты имеют следующие свойствы

Максимальная удельная энергия, КДж/м 31

Коэрцитивная сила, 50

КА/м 85,2

Остаточная индукция, Тл 1,11

Магниты железо-кобальт, изготовленные известным способом имели свойства:

ВИИИПИ Заказ 3090/49

Н Vi "

Филиал ППП Патент, r.

Полученную смесь прессуют в замкнутой пресс-форме диаметром 15 мм и высотой 15 мм при удельном давле,нии прессования 5 1О Па при комнатБ ной температуре. 5

Изготовленные предлагаемым способом постоянные магниты характеризуются следующими свойствами:

Максимальная удельная энергия, КДж/м

Коэрцитивная сила, кА/м 91,4

Остаточная индукция, Тл 1,05

Постоянные магниты из железа, изготовленные известным способом, характеризуются следующими свойствами:

Максимальная удельная энергия, КДж/м 4,5

Коэрцитивная сила, кА/м

Остаточная индукция, Тл 0,5

П р"и м е р 2. Изготавливают 5 о6- 25 разцов постоянных магнитов диаметром

15 мм, высотой 15 мм. Исходным сырьем является сплав железа и кобальта, содержащий железа 85%, кобальта 15%.

Сплав железо-кобальт испаряют в индук З0 ционной электропечи при 2900 К в замкнутом объеме. Величина напряженности магнитного поля при конденсации и ориентации частиц составляет

20 КТ

35 где К = 1,38" 10 Дж/град; т = 800 К;

m = 1,43 10 Ам

Ф

20 ° 1,38 10 .800 10 ю

Максимальная удельная энергия, КДж/м 5 5

Коэрцитивная сила, кА/м 48,0

Остаточная индукция, Тл 0,70

Пример 3. Изготавливают

5 образцов постоянных магнитов диаметром 15 мм, высотой 15 мм. Исходным сырьем является интерметаллическое соединение марганца и висмута, содержащее марганца 23%, висмута 77%.

Соединение испаряют в электропечи при 1100 К в замкнутом объеме. Величина напряженности магнитного поля при конденсации и ориентации частиц со ст авля ет

20 КТ

Н

-O где I(= 1,38 10 Дж/град;

Т = 620 J(;

m = 1,8 10

И вЂ” — 0,8 KA/м

20 1,38 10 620

Э

Осажденньп" порошок пропитывают эпоксидной смолой с полиэтиленполиамидом и прессуют при удельном давлении 5 1О Па, Полученные магниты характеризуются следующими свойствами:

Максимальная удельная энергия, КДж/м 1693

Коэрцитивная сила, 1(А/м 267

Остаточная индукция, Тл 0,44

Магнитные свойства магнитов марганец-висмут, изготовленных известным способом следующие:

Максимальная удельная энергия, КДж/м 15i0

Коэрцитивная сила, КА/и 248

Остаточная инцукция

Тл 0,42

Как следует из приведенных примеров предлагаемый способ изготовления постоянных магнитов обеспечивает в сравнении с известным способом повьппение магнитных свойств постоянных магнитов.

Зкономический эффект от максималь= ного объема использования предлагаемого способа составит до 10 млн. руб, в год.

Тираж 683

Подписное

Ужгород, ул.Проектная„4