Способ получения пресс-порошка гексаферрита бария

 

Сотоэ Советсиик

Соцналнстнчесинк

Реслублни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<Ц954180 (6I ) Дополнительное.к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.12.80 (21) 3230798/22-02 (5 I ) M. Кл. с присоединением заявки №

В 22 F 1/00

Н 01 t." 1/10

9теудерствавевй квмнтет

СССР ав делам нэабрвтвккй

N вткрмтМ . (23) Приоритет—

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (53) УДК 621.762..3(088.8) Г С. Скок фс ть т тб.

М тС!! :г:; "."

ТЕХ1>И . ",- ." -!- "

Лекввгрвдсккй ордеве Октябрьской Ревев двв ййбфйшсйрудош го

Красного Знамени технологический инсти

И.С. Лавров, Е.Е. Бибик, Е.А. Попова, и В.М. Мышалов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСС ПОРОШКА

ГЕКСАФЕРРИТА БАРИЯ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения магнитотвердых материалов, используемых в производстве постоянных магнитов.

Известен способ получения пресс-по

S рошка магнитотвердых ферритов, заклк чающийся в дроблении исходного феррита, смешении его с небольшим количеством (до 10%) органических связующих и .грануляции путем протирки полученной пасты через сита (11 .

К недостаткам способа относится то, что полученные гранулы рыхлые, нецравильной угловатой формы, обладают малой т5 плотностью (до 2,5 г/см ) и слабой текЪ стурируемостью.

Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату к описываемому изобретению является способ 20 получения пресспорошков магнитотвердых материалов, в частности гексаферрита бария, включающий в себя дробление исходного феррита и грануляцию 402

50%-ных суспенэий дробленого порошка феррита в водном растворе, содержащем . хлористую соль железа или легирующего

-2 3 металла конпентрации 10 -10 моль/л при рН 6-10 при наложении вибрапии с частотой 20-50 Гп в течение 10-20 мин, вромъювку водой, декевтеввш в сушку 2).

К недостаткам известного способа относится то, что в процессе хранения гра нул их влажность уменьшается, .что влечет эа собой pekoe снижение подвижности и ориентации частиц во внешних магнитных полях, а постоянные магниты, изготовлен ные иэ этих порошков, имеют недостаточнук плотность и пониженный уровень мат нитных параметров.

Цель изобретения - сохранение подвижности частиц в гранулах во времени.

Для достижения поставленной цели, в способе получения пресо-порсвшса гексаферрита бария ° включающем гранулирование ферритового.порошка в водном растворе, содержащем хлористую соль жеЛеза, при наложении вибрации, промывку и суш-.

3 9541 ку, после гранулирования гранулы смешивают с диметилформамидным раствором поливиниленкарбоната (ПВЖ) при соотношении 0,4-0,5 г полимера на 1 r гранул,гексаферрита бария, добавляют диметилформамид в весовом отношении 1;81:10 к суспензии, а затем обрабатывают диамином, взятым в количестве 8-.

1 0 вес. % на сухой поливиниленкарбонат.

Исследования показали, что из полиме-> ров различных классов именно поливинилеМкарбонат обладает наивысшей адсорбционной способностью по отношению к гекса-, ферриту бария 0,4-0,5 г ПВК на 1 r гра-15 нул гексаферрита бария. Если в систему введено полимера меньше указанных количеств, то поверхность гранул оказывается недостаточно покрытой полимером, и даже введение необходимых количеств щ сшивающего агента (диамина) не обеспечивает требуемой для сохранения влажности гранул густоты поперечной сшивки поливиниленкарбоната (пример 3).

Превышение ус тановленных количеств полимера приводит к тому, что при раз- . бавлении системы поливиниленкарбонат не только локализуется на поверхности гранул гексаферрита бария, но и остается s объеме, а следовательно введение днами- З0 на вызывает сшивку не только на поверхности гранул, но и цо всему обьему.

В таких условиях выделение микрокапсул; не представляется возможным (пример 4).

Для приготовления раствора поливиниленкарбоната может быть использован

35 любой растворитель. Диметилформамид вь1бран как один из лучших. Таким же образом при получении микрокаксул могут быть использованы, например, апетоновые

40 растворы поливинилешсарбоната. Что же касается. разбавителя системы, то им мо жет служить любой растворитель для полимера.

Выбор диаминов (этилендиамина, гексаметилендиамина и т. д.) предопределен хйфЯ мической активностью группы С поливиниленкарбоната по отношению к аминной группе - N Н .

При введении в систему диамина (этилендиамина ипи гексаметилендиамина) 0 происходит поперечная сшивка (ПВК) диа1мином, от густоты которой зависит пористость микрокапсул, а следовательно и влажность гранул. Количество диамина

8-10% на сухой ПВК определено экспери ментально. Если в систему введено меньше диамина, то поверхность гранул оказы вается с недостаточной густотой сшивки, что влечет за собой потерю влажности гранул и снижение их намагниченности насыщения (пример 3). Введение больших количеств диамина обеспечивает избыток его в обьеме.

Способ осуществляется следующим образом.

Гранулы порошка гексаферрита бария, полученные из 40-50% ных суспензий дробленного порошка в водном растворе, содержащем хлористую соль железа илу легирующего металла концентрации 10 ««

10 моль/л при рН 6-10 при наложении вибраций с частотой механических колебаний 20-50 Гц, смешивают с диметилформамидным раствором поливиниленкарбоната (ПВК) при соотношении 0,40,5 r полимера на 1 r гранул гексаферрита бария, добавляют диметилформамид в весовом отьошении к суспензии

1:8-1:10, обрабатывают диамином (например, этилендиамином) в количестве 810 вес. % на сухой ПВК, промывают водой и сушат известными приемами.

Гранулы гексаферрита бария заливают диметилформамидным раствором поливиниленкарбоната. После перемешивания в те чение 10-15 мин к системе добавляют диметилформамид в весовом отношении к суспензии 1:8-1:10, в результате чего образуются коацерватные капли полимера, которые в силу адсорбционной способности ПВК по отношению к гексаферриту барии обволакивают гранулы гексаферрита бария. Когда в систему вводят диамин, например, водный раствор этилендиамина в расчете 8-10 вес. % на сухой поливи ниленкарбонат, происходит сшивка.

В результате химической реакции на поверхности гранул гексаферрита бария образуется плотная пленка из сшитого полиMåðà, препятствующая испарению воды из гранул.

Через 20-30 мин гранулы, покрытые плотной оболочкой (закапсулированные гранулы), декантацией освобождают от жидкой среды, промывают водой и сушат известными приемами.

Пример 1. 5 r гранулированного гексаферрита бария заливают 20 мл . диметилформамидного раствора,поливини ленкарбоната (концентрации 10 г ПВК на

100 мл раствора}. После перемешивания в течение 10-1 5 мин в систему добав-. ляют 180 мл диметилформамида. Затем вводят 20 мл 1%-го водного раствора этилендиамина. Перемешивают в течение

10-15 мин. Закапсулированные гранулы многократно промывают водой .и сушат.

25 30

25-30

2,5

5 9541 80 d

Характеристики закапсулированных гра Намагниченность наВ : сыщения после дека

Размер, мкм 2000 таины, Гс 60

Плотность, гlсм. 3,5 Намагниченность на, Влажность после деканта сыщения после хранении,. % ния в течение 3-х

Влажность после хранения мес, Гс 10 в течение 3-х мес, % 25-30 Практически ориентации частил почти

Насыпной вес, г/см 2 3-2 5 нет.

Намагниченность насыше- 1о Пример 4. 5 r гранугжрованного ния после декантапии, Гс 60 гексаферрита бария заливают 20 г диНамагниченность насыщения .метилформамидного раствора поливинилен после хранения в течение . карбоната (конпентрапии 13 r на,100 q

3-х мес, Гс . 60 раствора). После перемешивания в тэff р и м е р 2 . 5 г гранулированного 1$ ченне 10-15 мин в системУ добавлЯют гексаферрита бария заливают 20 г å» 180 мл днмет® фоРмамнда. Затем вво, тилформамидного раствора поливинилен» дят 1%-ный раствор этилендиамина карбоната (конпентрапни 12,5 г f83K на 20 мл. ПеРемешивают 10-15 мин, сУ

100 г раствора) После перемешивания в течение 10-15 мин в систему добаь- 20 ОбРазУетси агломеРиРованнаЯ бес ляют 180 мл дяметнлформамнда. Затем форменная масса по всему объему. вводят 20 мл 1%-го раствора этилендиа- П Р и м е Р 5. 5 г гексафеРРита мина. Перемешивают 10»1.5 м1п . Продукт баРиЯ заливают 20 r диметилфоРмамидотделяют, промывают, сушат.. ного раствора поливиниленкарбоната (коцХарактеристики закапсулированных И пентрапии 10 г ПВК на 100 г раствора). гранул После перемешнввния в течение 10Размер, мкм 2000 15 мин в систему добавляют 180 мл днПлотность, г/см 3,5 метнлформамида. Затем вводят 20 мл

Влажность после.декан- 0,8%-го водного раствора этилендиамнна. танин, % - 25-30 30 Перемешивают в течение 10-15 мин. За

В лажность после хране- капсулированные грацулы отделяют, прония в течение 3-х мес, % 25-30 мывают, сушат.

Насыпной вес, г/см 2;3-2,5

Намагннченность насы- Характеристики закапсулированных щения после деканта- гранул: ции, Гс Размер, мкм 3000

Намагниченность насы- Плотность, гlсм 4 шенин после хранении. Влажность после дев течение 3-х мес, Гс 60 кантаиии, % 25-30

Влажность после храПример 3. 5 г гранулированного . кения в течение гексаферрита бария заливают 20 г ди- . 3-х мес, % метнлформамидного. раствора поливинилен Намагниченность насы раствора). После перемешывания в тече- пии, Гс нее 10-15 мин в систему добавляют

4$

Намагниченность насы180 мл мл диметилформамида. Затем вво- щения после хранения дят 20 мл 1%-го раствора этилендиами в течение 3-х мес, Гс 62 на. Перемешмвают 10 15 мин. Продукт Пример 6. 5 г гексаферрита баотделяют, промывают с, пр, ушат. рйя заливают 20 г диметилформамидного

Характеристики закапсулированных гра -раствора поливиниленкарбоната (конпентрапии 10 r ПВК на 100 r раствора).

Размер, мкм

Плотность г/сьев

После перемешивания .в течение 1015 мин в систему добавляют 180 мл

Влажность после декантащпи, %

$$ диметилформамида, затем вводят 20 мл

25«30 0 7%-го водного раствора этилендиамина.

Влажность после хра- Перемешивают в течение 10-1 5,мин. 3авенин в течение капсулированные гранулы отделяют, про3-х мес. < % 10 15. мывают, сушат.

9541 80

25-30

7.

Характеристикй закапсупированных гранул:

Размер, мкм 2000.

Плот. ность, г/ом

3,2

Влажность после декан- S акации, % 25-30

Влажность после хранения в течение 3 х мес, % 10 15

Намагниченность насьпце ния после декантации, Гс 60

Н амагйичейиоьть насыще ния после хранения в течение 3-х мес, Гс 10

Ориентация частиц почти отсутствуее.

Пример 7. 5 г гексаферрита бв» рия заливают 20 г диметилформамидного раствора поливиниленкарбоната (конценч рации 20 г ПВК на 100 г раствора).

После перемешивания в течение 10 .

15 мин в систему добавляют 180 мл ди-2 метилформамида. Затем вводят 20 мл

0,9%-го водного раствора этилендиамина, Перемешивают в течение 10-15,мин.

Закапсулированные r parrym r отделяют, щи мывают, сушат.

Характеристики эакапсулированных гранул:

Размер, мкм 3000

Плотность, г/см 4

Влажность после деканта» 30 ции, % 25-30

Влажность после хранения в течение 3-х мес. % 25-30

Намагниченность насыщения после декантации, Гс 62 Эз

Намагниченность насыщения после хранения в течение З»х мес. Гс 62

Пример 8. 5 г гексаферрита ба рия заливают 20 г диметипформамидного 40 раствора поливиннленкарбоната (концен1 рации 10 г ПВК на 100 г раствора).

После перемешивания в течение 1015 мин в систему добавляют 200 мл диметилформамида. Затем вводят 20 мл ц

1%>.го раствора етипендиамина. Перемешивают в течение 10-15 мин. Закапсулированные гранулы отделяют, промывают водой, сушат..8

Характеристики закапсулированных гранул:

Размер, мкм 3000

Плотность, г/см 4

Влажность после декантации, %

Влажность после хранения. в течение 3-х мес, % 25-30

Намагниченность насыщния после декантации, Гс 62

Намагниченность насыщения после хранения в течение 3 х мес., Гс . 62

Как видно из йрнмеров, только при соблюдении указанных в формуле изобретения соотношений компонентов возможно получение заключенных в полимерную обо лочку гранул гексаферрита бария (микрокапсул). Данное условие обеспечивает сохранность влажности гранул, и следователь но, подвижность в течение длительного времени и их намагниченность насыщения. формула изобретения

Способ получения пресс -порошка гек« саферрита бария, включающий гранулирование феррнтового порошка в водном растворе, содержащем хлористую соль железа, при наложении вибрации, промывку и сушку) отличающийся тем,что, с целью сохранения подвижности частиц в гранулах во времени, после гранулирования гранулы смешивают с диметнлформамидным раствором поливиниленкарбоната при соотношении 0,4«0;5 г полимера на

1 г гранул гексаферрита бария, добавляют диметилформамид в весовом отношении. 1:8-1:10 к суспенэии, а затем обрабатывают диамином, взятым в количе стве 8-10 вес. % на сухой поливиниленкарбонат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рабкин Л. И. Ферриты. Строчение, свойства и технология производства. Л., «Энергия, 1968, с. 117.

2; Авторское свидетельство СССР

34 735386, кл. В 22 Р 1/00, 1980.

Составитель Н. Тумин

Редактор Е. Кинив Техред 3. Палий Корректор М. Демчик

Заказ 6341/8 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., rr. 4/5

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4