Высококоэрцитивная ткань

Высококоэрцитивная ткань

Реферат

Изобретение относится к текстильным материалам и может быть использовано в магнитных системах, для защиты объектов от радиоактивного излучения, а также для активации биологических процессов в живых организмах.

Известен листообразный высококоэрцитивный материал, который изготавливают путем смешивания порошка магнитного материала на основе редкоземельных элементов с эластичной смолой, например эпоксидной [1]. Смесь смолы и порошка измельчают и прокатывают, получая материал в виде листа. Недостатком данного материала является существенная неоднородность по структуре и, как следствие, повышенные внутренние магнитные потери, а также пониженные характеристики прочности, в том числе склонность к хрупкому разрушению.

Наиболее близким к предлагаемому материалу является плоский гибкий магнит, состоящий из связующего полимерного вещества в виде сетчатой матрицы и порошка высококоэрцитивного материала [2]. Сетчатую структуру в данном магните получают изготовлением периодически расположенных выступов и впадин. К недостаткам данного материала относятся: значительная его толщина, повышенные потери магнитного потока и недостаточная гибкость при изготовлении изделий сплошной формы, в частности с небольшим радиусом кривизны.

Технический результат, обусловленный данным изобретением, состоит в существенном повышении гибкости, комфортности и технологичности листового высококоэрцитивного материала с периодической структурой полимерной матрицы в виде сетки.

Данный технический результат достигается тем, что в высококоэрцитивной ткани с полимерной сетчатой матрицей, содержащей порошок высококоэрцитивного материала, согласно изобретению полимерная матрица образована полотняным переплетением полиамидных основных и уточных нитей с введением в ее состав акриловых сополимеров и порошка высококоэрцитивного сплава неодимжелезобор, при этом линейная плотность основных и уточных нитей составляет 20...100 текс в количестве 500...6500 нитей на 1 метр при следующем соотношении компонентов, мас.%.

полиамидные нити	10...50
акриловые сополимеры	15...25
порошок высококоэрцитивного
неодимжелезоборового сплава	65...35

Ткань полотняного переплетения из акриловых нитей в сравнении с монолитными материалами, полимерными в основе, технологична, поскольку изготавливается по традиционной текстильной технологии, отличается комфортностью, гибкостью и высоким сопротивлением разрушению. Используемые акриловые сополимеры легко образуют дисперсные растворы с порошком высококоэрцитивного материала и обеспечивают надежное сцепление порошка с полиамидной тканью.

Характеристики, полученные на тканях различного состава в соответствии с данным изобретением и на материале, являющемся прототипом, приведены в таблице.

Примеры конкретного осуществления.

Пример 1. Полиамидные нити основы и утка для получения ткани взяты линейной плотностью 20 текс, число нитей на 1 метр составляло 6500. Удельная доля массы ткани (полиамидных нитей) составляла 50%, акриловых сополимеров 15%, порошка высококоэрцитивного сплава Nd₂Fe₁₄B 35%.

Пример 2. В качестве матрицы выбрана ткань полотняного переплетения с плотностью полиамидных нитей по основе и утку, равной 3400 нитей на метр. Линейная плотность нитей была равна 50 текс. Акриловые сополимеры и ткань составляли соответственно 20% и 30% по массе, а доля по массе высококоэрцитивного сплава Nd₂Fe₁₄B была равна 50%.

Пример 3. Характеристики полиамидной ткани таковы: линейная плотность нитей основы и утка 95 текс, число нитей на 1 метр по основе и утку 1500, доля по массе полиамидных нитей 20%, акриловых сополимеров 20%, порошка высококоэрцитивного материала 60%.

Из таблицы видно, что основная энергетическая характеристика магнитных свойств для предлагаемой высококоэрцитивной ткани в соответствии с примером 3 и прототипа-(ВН)max практически одинакова. Этот результат следует считать весьма положительным, т.к. толщина предлагаемой ткани примерно в три раза меньше, чем у прототипа. Характеристики же гибкости, деформации, сопротивления распространению дефектов в виде надрывов у предлагаемого материала превышают соответствующие ее величины у прототипа в 1,5...3 раза. Высококоэрцитивная ткань легко приобретает различную форму, при соприкосновении с телом, то есть она эргономична. Жесткий же с выступами на поверхности материал по прототипу указанными выше характеристиками комфортности не обладает. Содержание компонентов в предлагаемой ткани определяется ее функциональным предназначением.

Источники информации

1. Патент Японии 2887295 B2, H 01 F 1/053, опубл. 26.04.99.

2. Патент США 5621369, 6 H 01 F 7/02, опубл. 15.04.97

Таблица
Характеристики испытанных высококоэрцитивных материалов
Вариант	Содержание компонентов, мас.%	Прочность полоски шириной 50 мм с надрывом 5 мм, Н	Относительное удлинение полоски ткани шириной 50 мм	Число нитей на 1 метр	Показатель гибкости, относительные единицы	Максимальное значение произведения индукции на напряженность магнитного поля (ВН)max, МГсЭ
Полиамидные нити	Акриловые полимеры	Порошок сплава Nd2Fe14B
Прототип	-	-	-	320	7,8	-	100	4,20
Пример 1	50	15	35	960	14,5	6500	410	2,6
Пример 2	30	20	50	710	12,6	3400	260	3,9
Пример 3	10	25	35	640	11,7	1500	190	4,15

Высококоэрцитивная ткань, имеющая сетчатую структуру, образованную полимером, и содержащая порошок высококоэрцитивного материала, отличающаяся тем, что ткань представляет собой совокупность сетчатой структуры полотняного переплетения полиамидных основных и уточных нитей, акриловых сополимеров и порошка высококоэрцитивного неодимжелезоборного сплава, при этом линейная плотность основных и уточных нитей составляет 20-100 текс, а их количество 1500-6500 нитей на 1 м при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиамидные нити	10-50
Акриловые сополимеры	15-25
Порошок высококоэрцитивного
неодимжелезоборного сплава	65-35