Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью



Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью
Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью
Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью

 


Владельцы патента RU 2536863:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к приборостроению и машиностроению, и может быть использовано при изготовлении устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью. Технический результат состоит в упрощении способа и повышении его технологичности. Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью включает обработку поверхностей магнитопроводящих деталей, контактирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, механическим или гальваническим способом для понижения высоты и шага неровностей шероховатой поверхности. Поверхности магнитопроводящих деталей, контактирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, дополнительно подвергают пластическому поверхностному деформированию, после чего в устройстве создают магнитное поле и вводят нанодисперсную магнитную жидкость. 3 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и машиностроения и может применяться при создании устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью.

Известен способ повышения ресурса и надежности устройств с магнитной жидкостью, реализованный при создании магнитожидкостного уплотнения (патент на изобретение РФ №2302573. Магнитожидкостное уплотнение. Щелыкалов Ю.Я. и др. МПК F16J 15/43, 2007), в котором на кромки полюсных приставок и вала, контактирующие с магнитной жидкостью, нанесено немагнитное покрытие.

Недостатком данного способа является необходимость нанесения немагнитного покрытия на кромки магнитной системы и недостаточно высокие ресурс и надежность устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью.

Известен «Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью» (патент на изобретение РФ №2413321, МПК H01F 3/10, H01F 41/00, 2011 г.), в котором поверхности магнитопроводящих деталей устройств, предназначенные для контакта с нанодисперсной магнитной жидкостью, обрабатывают механическим, гальваническим или другим способом, понижая высоту и шаг неровностей шероховатой поверхности, покрывают защитным слоем из немагнитного материала толщиной Δ=n×Rz, где n≥0,3 - коэффициент пропорциональности, a Rz - высота неровностей профиля шероховатой поверхности, на которую наносят немагнитное покрытие, после чего создают магнитное поле в устройстве и вводят нанодисперсную магнитную жидкость.

Недостатком данного способа является необходимость нанесения немагнитного покрытия на магнитопроводящую поверхность, контактирующую с нанодисперсной магнитной жидкостью. Нанесение немагнитного покрытия на магнитопроводяшую поверхность усложняет технологию производства магнитожидкостных устройств, увеличивает их себестоимость. Кроме этого, слой немагнитного покрытия уменьшает величину рабочего зазора, что приводит к увеличению габаритов магнитных систем магнитожидкостных устройств.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в создании способа повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью, отличающегося простотой и технологичностью реализации.

Технический результат достигается тем, что в способе повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью, включающем обработку поверхностей магнитопроводящих деталей, контактирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, механическим или гальваническим способом для понижения высоты и шага неровностей шероховатой поверхности, поверхности магнитопроводящих деталей, контактирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, дополнительно подвергают пластическому поверхностному деформированию, после чего в устройстве создают магнитное поле и вводят нанодисперсную магнитную жидкость.

На фиг.1 показан поверхностный слой магнитопроводящей детали после механической или гальванической обработки и нанодисперсная магнитная жидкость над поверхностью.

На фиг.2 показан поверхностный слой магнитопроводящей детали после пластического поверхностного деформирования и нанодисперсная магнитная жидкость над поверхностью.

На фиг.3 дано графическое представление распределения напряженности магнитного поля около поверхности магнитопроводящей детали до (кривая 1) и после пластического поверхностного деформирования (кривая 2).

Предлагаемый способ заключается в следующем. Шероховатую поверхность магнитопроводящей детали 1 (фиг.1), через которую замыкается магнитное поле и которая контактирует с нанодисперсной магнитной жидкостью 2 в устройстве, до сборки узла обрабатывают одним из известных способов: механическим (чистовой токарной обработкой, шлифованием) или гальваническим (электрохимическим, химическим) полированием, уменьшая высоту и шаг неровностей шероховатой поверхности. Равномерное магнитное поле рабочего зазора устройства вблизи магнитопроводящей поверхности перераспределяется, что обусловлено наличием выступов и впадин на шероховатой магнитопроводящей поверхности (кривая 1 на фиг.3). Около вершин выступов напряженность магнитного поля повышенная, в районах впадин - пониженная. Чем выше шероховатость, тем значительнее высота и площадь основания каждого выступа, тем с большей площади собирается магнитный поток и концентрируется на вершину одного выступа, соответственно, тем выше степень перераспределения напряженности магнитного поля около поверхности. Чем меньше по размеру выступы, тем ниже степень перераспределения напряженности магнитного поля, тем ниже отклонение экстремальных значений напряженности Hmax и Hmin (фиг.3) около магнитопроводящей поверхности от средней напряженности поля Нср в зазоре, и на меньшем расстоянии от поверхности наблюдаются следы перераспределения поля.

После механической или гальваническим обработки поверхность подвергают пластическому поверхностному деформированию. Это делается, допустим, выглаживанием алмазным кристаллом, зажатым в оправке. При алмазном выглаживании сминаются все выступы шероховатой поверхности, которые в магнитном поле являются концентраторами напряженности магнитного поля (фиг.2). Магнитное поле около магнитопроводящей поверхности становится однородным, исчезают зоны повышенной напряженности магнитного поля, являющиеся очагами разрушения и расслоения магнитной жидкости (кривая 2 на фиг.3). После подготовки поверхностей деталей, предназначенных для контакта с нанодисперсной магнитной жидкостью вышеописанным образом, в устройстве создается магнитное поле и вводится нанодисперсная магнитная жидкость 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить отрицательное воздействие приповерхностного перераспределения напряженности магнитного поля на магнитную жидкость и повысить надежность и ресурс известных магнитожидкостных устройств.

Способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной магнитной жидкостью, включающий обработку поверхностей магнитопроводящих деталей, контактирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, механическим или гальваническим способом для понижения высоты и шага неровностей шероховатой поверхности, отличающийся тем, что поверхности магнитопроводящих деталей, контактирующие с нанодисперсной магнитной жидкостью, дополнительно подвергают пластическому поверхностному деформированию, после чего в устройстве создают магнитное поле и вводят нанодисперсную магнитную жидкость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения нанопленок сплавов Гейслера и в связи с наличием в них большого магнитокалорического эффекта может быть использовано при исследовании и создании рабочего тела экологичных и высокоэффективных холодильников и тепловых насосов, работающих вблизи комнатной температуры.

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к методам создания ультратонких магнитных эпитаксиальных пленок на полупроводниковых подложках, и может быть использовано при создании твердотельных электронных приборов.

Изобретение относится к нанотехнологии и к высокодисперсным материалам, в частности к металлсодержащим материалам, и может быть использовано для разработки функциональных элементов в электронике, электротехнике, в оптических и нелинейно-оптических системах и устройствах, магнито-оптических системах, а также для создания новых элементов магнитной памяти и магнитных носителей информации, получения коллоидных частиц для магнито- и электрореологических жидкостей, а также для биомедицинских применений.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению радиопоглощающих ферритов. Может использоваться в электронной и радиопромышленности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению полосы из электротехнической стали с ориентированным зерном (GOES). Для повышения магнитных характеристик расплавленную сталь, легированную кремнием, непрерывно разливают в заготовку, имеющую толщину в диапазоне от 50 до 100 мм, и подвергают горячей прокатке в многочисленных однонаправленных прокатных клетях для получения рулонов готовой горячекатаной полосы, имеющей толщину в диапазоне от 0,7 до 4,0 мм, с последующими непрерывным отжигом горячекатаной полосы, холодной прокаткой, непрерывным отжигом холоднокатаной полосы для инициирования первичной рекристаллизации и необязательно обезуглероживанием и/или азотированием, нанесением покрытия на отожженную полосу, отжигом намотанной в рулон полосы для инициирования вторичной рекристаллизации, непрерывным термическим выравнивающим отжигом отожженной полосы и нанесением на отожженную полосу покрытия для электрической изоляции, и продукт, полученный таким образом.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению магнитомягких ферритовых материалов. Может использоваться в электронной и радиопромышленности.

Изобретение относится к области металлургии. Для получения листа из нетекстурированной электротехнической стали с высокой плотностью магнитного потока в направлении прокатки осуществляют горячую прокатку исходного материала из стали, содержащей в мас.%: С не более 0,03, Si не более 4, Мn 0,03-3, Аl не более 3, S не более 0,005, N не более 0,005 и остальное Fe и неизбежные примеси, отжиг в горячей зоне, холодную прокатку и окончательный отжиг, при этом размер кристаллического зерна перед холодной прокаткой доводят до не более 100 мкм, а окончательный отжиг осуществляют быстрым нагревом до температуры, превышающей температуру рекристаллизации, со средней скоростью повышения температуры не менее 100°С/с.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению материала на основе оксидного гексагонального ферримагнетика с W-структурой. Может использоваться в радиотехнике и радиоэлектронике, например, в качестве радиопоглощающих покрытий.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению постоянных магнитов из магнитотвердых сплавов на основе системы железо-хром-кобальт. Готовят шихту, содержащую порошки железа, хрома, кобальта и легирующих элементов, и проводят ее механоактивацию в планетарной шаровой мельнице в среде этилового спирта в течение 2-15 минут, с последующей сушкой.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из магнитной стали с полуорганическим изоляционным покрытием. Покрытие содержит неорганический компонент и органическую смолу.

Изобретение относится к способу получения магнитовосприимчивых водорастворимых гидрофобно модифицированных полиакриламидов, а также к магнитной жидкости, содержащей такой полиакриламид, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для контролируемых под действием магнитного поля процессов доставки и размещения магнитных жидкостей при гидроразрыве пласта породы (ГРП), а также в качестве средства мониторинга их нахождения при прокачке по трубам, при нахождении в скважине или в трещине.

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Для получения наночастиц маггемита готовят водный раствор хлорида железа (III), добавляют к нему щелочь до рН 6,5-8, нагревают до 60-70°С, промывают до начала окрашивания промывных вод.

Изобретение относится к способу производства нетекстурированной электротехнической стали с высокими магнитными свойствами. Способ включает выплавку стали, содержащей, мас.%: C≤0,0040, Si 0,1-0,8, Al 0,002-1,0, Mn 0,10-1,50, P≤0,2, Sb 0,04-0,08, S≤0,0030, N≤0,0020, Ti≤0,0020, Fe и неизбежные примеси - остальное, отливку стальных прутков, нагрев прутков до температуры 1100-1150°C, горячую прокатку прутков, включающую отделочную прокатку при температуре 860-920°C с получением горячекатаной полосы, охлаждение горячекатаной полосы воздухом в течение времени t (сек), при выполнении соотношения: (2+30×Sb%)≤t≤7, смотку полосы в рулон при температуре ≥720°C, холодную прокатку полосы со степенью обжатия 70-78% с получением холоднокатаной полосы требуемой толщины, отжиг холоднокатаной полосы путем нагрева до температуры 800-1000°C со скоростью нагрева ≥15°C/сек и времени выдержки 10-25 сек.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению радиопоглощающих ферритов. Может использоваться в электронной и радиопромышленности. Ферритообразующие оксиды магния, цинка и железа смешивают и синтезируют ферритовый порошок в печах в воздушной среде. Затем измельчают, вводят поливиниловый спирт в качестве связки и гранулируют измельченную смесь. Из гранулированного ферритового порошка прессованием формуют заготовки в виде пластин и проводят высокотемпературное спекание заготовок в воздушной среде. Нагрев пластин до температуры спекания и спекание проводят проникающим электронным пучком. По окончании спекания охлаждение от температуры спекания до температуры 900-850°C ведут путем естественного охлаждения ячейки для радиационно-термического спекания на воздухе, а дальнейшее охлаждение до комнатной температуры ведут путем пропускания через ячейку радиационно-термического спекания аргона или азота. Обеспечивается уменьшение энергопотребления, повышение скорости спекания, повышение радиопоглощения. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к магнитному материалу, содержащему празеодим, железо, кобальт, бор, медь и, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы гадолиний (Gd), диспрозий (Dy), самарий (Sm), церий (Ce). Материал дополнительно содержит цинк (Zn). Химический состав материала соответствует формуле, ат.%: (Pr1-x1-x2R1 x1R2 x2)11,5-16(Fe1-y1Coy1)ост.(ZnzCu1-z)y2B6-20, где R1 - по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы Gd, Dy, R2 - по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы Sm, Ce; x1=0,20-0,50; x2=0,01-0,25; y1=0,30-0,55; y2=0,1-3,0; z=0,001-0,1. Также предложено изделие, выполненное из вышеуказанного магнитного материала. Техническим результатом изобретения является повышение выхода годных кольцевых магнитов с радиальной текстурой (КМРТ) с высокой температурной стабильностью магнитных свойств, а также повышение коэрцитивной силы HCI магнитного материала. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, к магнитам из редкоземельных металлов. Технический результат состоит в повышении коэрцитивной силы без добавления большого количества таких редкоземельных металлов, как Dy и Tb. Способ производства редкоземельных магнитов включает этап приведения уплотненного изделия, полученного посредством применения горячей обработки с целью создания анизотропии в спеченном изделии, имеющем редкоземельную магнитную композицию, в контакте с расплавом сплава с низкой температурой плавления, содержащего редкоземельный элемент. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Сляб получают из стали, содержащей, мас.%: С 0,020-0,15, Si 2,5-7,0, Mn 0,005-0,3, кислотно-растворимый алюминий 0,01-0,05, N 0,002-0,012, по меньшей мере один из S и Se с их общим содержанием 0,05 или менее, Fe и неизбежные примеси - остальное. Осуществляют нагрев, горячую прокатку сляба, отжиг горячекатаного листа, по меньшей мере, две операции холодной прокатки горячекатаного листа с промежуточным отжигом между ними для получения холоднокатаного стального листа конечной толщины, отжиг для первичной рекристаллизации и затем отжиг для вторичной рекристаллизации холоднокатаного стального листа, при этом до любой операции холодной прокатки, кроме конечной холодной прокатки проводят термическую обработку при температуре 500-700°C. Лист из текстурированной электротехнической стали настоящего изобретения обладает за счет использования превращения аустенит-феррит превосходными магнитными свойствами после вторичной рекристаллизации. 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к листу из текстурированной электротехнической стали. Для подавления шума у реального трансформатора, который сконфигурирован из стального листа, имеющего канавки, полученные в нем для измельчения магнитных доменов, на лист из текстурированной электротехнической стали, имеющий на одной поверхности канавки для измельчения магнитных доменов, нанесены форстеритная пленка и создающее натяжение покрытие на имеющей и не имеющей канавки поверхности стального листа, причем создающее натяжение покрытие нанесено на поверхность, имеющую канавки, в количестве А(г/м2) и на поверхность, не имеющую канавок, - в количестве В (г/м2), и количества покрытий А и В ограничены попаданием в пределы предварительно определенного диапазона. 3 табл., 1 ил., 3 пр.

Заявлен ферритовый материал с малыми диэлектрическими потерями и высокими значениями остаточной магнитной индукции. Ферритовый материал получен из смеси порошков, содержащей Fe2O3, Li2CO3, MnCO3, Bi2O3, ZnO, CdO, SnO2, TiO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид железа 71,39±0,1, карбонат лития 5,61±0,1, оксид цинка 8,58±0,1, оксид кадмия 5,41±0,1, оксид олова 3,18±0,1, оксид титана 0,69±0,03, карбонат марганца 4,84±0,1, оксид висмута 0,3±0,03. Ферритовый материал получают по обычной керамической технологии. Снижение диэлектрических потерь и повышение значения остаточной индукции в заявленном материале является техническим результатом изобретения, что позволяет его использовать при изготовлении высокоэффективных СВЧ-элементов дальнодействующих антенн. 1 табл.

Заявленное изобретение относится к ферритовым материалам с малыми диэлектрическими потерями и высокими значениями остаточной магнитной индукции, которые могут быть использованы в сверхвысокочастотных (СВЧ) системах, например в антенных элементах фазированных антенных решеток. Ферритовый материал получен из смеси порошков из Fe2O3, Li2CO3, Bi2O3, ZnO, NiO, Na2CO3, MnCO3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид железа 71,38±0,1, карбонат лития 4,17±0,05, карбонат натрия 0,79±0,03, оксид цинка 10,39±0,1, оксид никеля 3,18±0,05, карбонат марганца 9,79±0,1, оксид висмута 0,3±0,03. Снижение диэлектрических потерь и повышение значения остаточной магнитной индукции материала является техническим результатом изобретения. Кроме того, мелкозернистая структура ферритового материала позволяет повысить прочность изделий и точность их механической обработки. 1 табл.

Заявленное изобретение относится к ферритовым материалам с малыми диэлектрическими потерями и высокими значениями остаточной магнитной индукции и предназначено для использования в сверхвысокочастотных (СВЧ) системах, например в антенных элементах фазированных антенных решеток. Ферритовый материал получен из смеси порошков Fe2O3, Li2CO3, Bi2O3, ZnO, NiO, SnO2, Na2CO3, MnCO3, находящихся при следующем соотношении компонентов, масс.%: оксид железа 69,19±0,1, карбонат лития 4,93±0,1, карбонат натрия 0,78±0,03, оксид цинка 10,32±0,1, оксид никеля 1,58±0,05, оксид олова 3,18±0,05, карбонат марганца 9,72±0,1, оксид висмута 0,3±0,03. Повышение плотности структуры материала за счет уменьшения среднего размера зерна позволяет повысить прочность изделий и точность их механической обработки. Кроме того, предложенный материал обеспечивает повышение величины остаточной магнитной индукции и снижение диэлектрических потерь, что является техническим результатом заявленного изобретения. 1 табл.
Наверх