Способ изготовления эластичных постоянных магнитов

Способ изготовления эластичных постоянных магнитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления эластичных постоянных магнитов. Целью изобретения является увеличение силы магнитного притяжения эластичных магнитов. Предложенный способ заключается в том, что смешивают дисперсный магнитотвердый материал с полимерным связующим и экструзию полученной смеси осуществляют при одновременном воздействии двух или более противоположно направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных полей, создаваемых посредством пропускания по линейным проводникам диаметром 1,5 - 2,0 мм постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А. 2 ил. 3 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@аЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3923616/22-02 (22) 08.07.85 (46) 07.03.87. Бюл, Ф 9 (71) Институт механики металлополи- . мерных систем АН БССР

{72) В.В.Снежков, lO.В.Ватаев, Л.С.Пинчук, Ю.И.Воронежцев, В.А.Гольдаде и В.Н.Брук (53) 621.762.275.04:621.318.12 (088.8). (56) Патент США У 2999271, кл. 264-24, опублик, 1961.

Авторское свидетельство СССР

Р 750583, кл. В 22 F 3/20, 1978.

„„SU„„2 4479 (51)4 В 22 F. 3/20 Н 01 F 1/113 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ

ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления эластичных постоянных магнитов. Целью изобретения является увеличение силы магнитного притяжения эластичных магнитов. Предложенный способ заключается в том, что смешивают дисперсный магнитотвердый материал с полимерным связующим и экструзию полученной смеси осуществляют при одновременном воздействии двух или более противоположно направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных полей, создаваемых посредством пропускания по линейным проводникам диаметром 1,52,0 мм постоянного тока силой 5-25 Аили импульсного тока силой 15-100 А.

2 ил. 3 табл.

1 12944

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения эластичных анизотропных постоянных магнитов экструзией смеси порошка магнитотвердого материала с полимерным связующим, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, электро- и радиотехнической промышленности при изготовлении герметизирующих элементов и уп- fO лотнений.

Цель изобретения — увеличение силы магнитного притяжения эластичных магнитов, На фиг. 1 н 2 показана топография магнитного поля, поясняющая сущность способа.

Изобретение основано на способности частиц магнитотвердого материала, имеющих однодоменную структуру, ориентироваться осями легкого намагничивания вдоль силовых линий внешнего магнитного поля. Так как силовые линии магнитного поля, возникающего в проводнике с током, располагаются по концентрическим окружностям с центром на оси проводника, то частицы магнитотвердого материала в этом случае ориентируются аксиально сечению проводника. При наличии двух или более проводников, по которым пропускают токи в противоположных направлениях, магнитные поля взаимодействуют между собой одноименными полюсами.

Топография магнитного поля, создаваемого двумя проводниками с током, показана на фиг. 1. Создание в наполненном магнитотвердыми частицами полимерном материале аксиальной текстуры увеличивает анизотропию магнит40 ных свойств и силу магнитного притяжения многополюсных эластичных магнитов. Экспериментально установлено, что максимальное значение силы магнитного притяжения в эластичных маг45 китах реализуется при создании в процессе экструзии магнитных полей путем пропускания постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А по линейным проводникам диаметром 1,5-2,0 мм.

Уменьшение диаметра намагничивающего проводника (менее i 5 мм) и/или увеличение его диаметра (более 2,5мм) приводит к снижению силы магнитного притяжения эластичных магнитов. Уменьшение силы постоянного (менее 5 А) и импульсного (менее 15 А) токов и/или

79 2 увеличение силы постоянного (более

25 A) и импульсного (более 1ОО А) токов также приводит к снижению силы магнитного притяжения °

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Смешивают порошок феррита бария с полимерным связующим, в качестве которого используют поливинилхлорид (ПВХ), пластифицированный диоктилфталатом (ДОФ), или порошок БшСо с полиуретаном (ПУ). Полученную смесь экструдируют на червячном прессе, в экструзионной головке которого по направлению экструзии располагают два или четыре линейных проводника с током, создающих магнитные поля.

Проводники с током запитывают от источника постоянного тока (U - =О—

250 В, P = б,5 кВт), или от батареи конденсаторов (С=60 мкФ, .U=1000 В) .

Образцы получают в виде прямоугольных профилей сечения 4 9,5 мм (трехполюсное намагничивание) и 3,2 х х 15 мм (пятиполюсное намагничивание). Полученные образцы намагничивают с помощью индукторов, создающих поле аналогичной топографии. В процессе экструзии проводники с током контактируют с поверхностью экструдируемого материала, создавая в нем неоднородное магнитное поле с градиентом напряженности в радиальном направлении (фиг. 1), Минимальное значение напряженности магнитного поля на расстоянии 1 мм от проводника при силе тока 3 = 5 А составляет Н = 1,2 кА/м, максимальное при

3 = 100 А — H=20 кА/м.

Предлагаемый способ позволяет получить длинномерные эластичные магниты с заданным распределением магнитного поля по образующей профиля, например, в виде круглых стержней с расположением полюсов по винтовой линии (фиг. 2), В этом случае текстурирующее магнитное поле создают пропусканием противоположно направленных токов по проводникам 1 и 2, расположенным по винтовой линии, охватывающей цилиндрический профиль эластичного магнита 3, "вывинчиваемого" из . формообразующей голонки. В этом случае, создаваемые в осевом направлении противоположными по направлению, но одинаковыми по величине токами, магнитные поля взаимно компенсируют друг друга в направлении оси соленоСоотношение компоСила тока, 3» А

Пример нентов экструдируе мой смеси, мас.7 импульсного постоянного

Трехполюсный

Пятиполюсный магнит магнит

Предлагаемый

ПВХ 6; ДОФ 4;

О 6 FezOý 90

1,5

80

ПУ 10; БшСо 90

360 375

1,5

ПВХ 6; ДОФ 4;

ВаО 6 FezОэ 90

100

12 ида, образованного бифилярной намоткой, а их взаимодействие с экструдируемым материалом в зоне соприкосновения приводит к образованию аксиальной (относительно оси проводника) текстуры.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что сила магнитного притяжения эластичных посто.янных магнитов, полученных по предлагаемому способу при пропускании тока по двум (трехполюсный магнит) или четырем (пятиполюсный магнит) проводникам (примеры 1-6) выше, чем при получении известным способом. Так, в случае получения магнитов из феррита бария (примеры 1, 3 и 5) предлагаемый способ позволяет получить силу магнитного притяжения 80-110 г/см (для трехполюсного магнита) и 85

115 г/см (для пятиполюсного магнита) по сравнению с 70 г/см для магнитов, получаемых известным способом.

Аналогичная зависимость наблюдается и для эластичных магнитов из SmCo (сила магнитного притяжения 360—

530 г/см при их получении по предлагаемому способу против 165-173 г/см при получении известным).

Из табл. 1 также следует, что при выходе за пределы предлагаемых значений (примеры 8-14) заметного увеличения силы магнитного притяжения,по сравнению с известным способом не наблюдается. Использование лишь одного проводника с током (двухполюсное намагничивание), как показывают данные, 94479

4 приведенные в табл. 2, также не позволяет заметно улучшить силу магнитного притяжения эластичных постоянных магнитов по сравнению с известным

5 способом.

Иаксимальное значение силы магнитного притяжения реализуется в случае равенства величины противоположно направленных токов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3, Использование предлагаемого способа получения эластичных постоянных магнитов позволяет повысить эффектив" ность их применения в качестве магнитных уплотнителей в различных отраслях промышленности.

Формула изобретения

Способ изготовления эластичных постоянных магнитов, включающий смешение дисперсного магнитотвердого материала с полимерным связующим и экструзию полученной смеси при одновременном воздействии магнитных полей, отличающийся тем, что, с целью увеличения силы магнитЗО ного притяжения эластичных магнитов, экструзию смеси осуществляют при воздействии двух или более противоположно направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных полей, создаваемых посредством пропускания по линейным проводникам диаметром 1,5-2,0 мм постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А.

Таблица 1

Диаметр Сила магнитного провод- притяжения, F ника, мм г/см

1294479

Диаметр провод« ника, мм

Пример импульсного постоян ного

100

2,5

2,0

2,0 ми

2,0

67

2,0

72

1,0

73

2,8

2,0

120

2 0

1,0

175

179

Известный

73

С запредельными значенияСоотношение компо» нентов экструдируе мой смеси, мас.Х

ПУ 10, SmCo 90

ПВХ 6; ДОФ 4;

ВаО 6 Fe О 90

ПУ 10, ЯшСо .90

ПВХ 6, ДОФ 4;

ВаО 6 Fe О,, 90

ПВХ 6; ДОФ 4;

ВаО 6 Fe О 90

ПВХ 6; ДОФ 6;

ВаО 6 Fe Oз 90

ПВХ 6 ; ДОФ 4;

ВаО 6 Ге Оз 90

ПУ 10; SmCo 90

ПУ 10, SmCo 90

ПУ 10 SmCoð 90

ПУ 10, SmCo 90

ПВХ 6 ДОФ 4;

ВаО 6 Ре Оэ 90

ПУ 1 О, ЯшСо 90

Сила тока, 3„, A

Ь

Продолжение табл.!

Сила магнитного притяжения, Г, г/см

Трехпо- пятиполюсный люсный магнит магнит

440 450

110 115

520 530

72 75

160 165

170 178

172 177

165 173

1294479

Таблица 2

Сила тока, А

Пример ностоян- импульсного ного

Предлагаемый

2,0

2,0

2,0

168

2,0

172

2,0

170

100

2,0

ИзвестHblH

160

П р и м е ч а н и е. В примерах 1-3,7 используют материал на основе поливинилхлорида и феррита бария, в примерах 4-6, 8 — на основе полиуретана и порошка SmCo>, Таблица 3

Величина тока, А, в проводнике первом

Сила магнитПример ного притяжения, г/см втором

75

110

17

20 (импульс)

70 (импульс) 190

520

П р и м е ч а н и е. В примерах 1 и 2 используют материал на основе поливинилхлорида и феррита бария, в примерах 3-4 — материал на основе полиуретана и порошка SmCo .

1 5

2 17

3 25

70 (импульс)

70 (импульс) Диаметр проводника, мм

Сила магнитного притяжения, г/см

l294479.

Составитель Э.Залманова

Редактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Заказ 420/9 Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4