Способ изготовления постоянных магнитов из анизотропных нитевидных порошков железа

Способ изготовления постоянных магнитов из анизотропных нитевидных порошков железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<о859029 (61) Дополнительное к авт. сеид-ау (27) Заявлено 300180 (2! } 2876959/22-02 с присоединением заявки Йо

{23) Приоритет

Опубликов чо 300881. Б оллетень 9 32

Дата опубликования описания 30.0881 (53)М. Кл.з

В 22 F 1/00

В 22 F 3/12//

Н 01 F 1/113

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 621 762.3:

:621.318,124 (088.8) A.В. Бондаренко, Г.С. Бондаренко, В.И. Куливич; В.В.Найден и Л.A. Найдена

Новочеркасский ордена Трудового Красного- Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Авторы изобретения (11) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГHHTOB

ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ НИТЕВИДНЫХ ПОРОШКОВ

ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к порошко- вой металлургии, в частности к технологии изгото ления постоянных магнитов из порошковых материалов.

Известен способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в обрабо««тке смеси ферромагнитных частиц с немагнитной матрицей магнитным полем и последующем прессовании (11 .

Недостатком известного способа являются невысокие магнитные свойства получаемых материалов.

Известен способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в предварительной обработке суспензии компонентов, помещенных в магнитное поле 5000"10000 Э (417-833 кА/м), с последующей сушкой, прессованием и спеканиеи (21 .

Недостатком известного способа является недостаточно высокая коэрцитивная сила магнитов.

Цель изобретения - повышение коэрцнтивной силы постоянных магнитов.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе изготовления постоянных магнитов из анизотропных нитевидных порошков железа, включающем предварительную обработку суспензии порошка в органической жидкости, магнитном поле с последующей сушкой,.прессованием и спеканием, предварительную обработку суспенэии порошка в магнитном поле ведут в два этапа при одновременном воздействии ультразвука, причем на первом этапе в течение 25 мин при напряженности магнитного поля 30-50 кА/м, интенсивности ультразвука частотой 20-44 кГц - 1 о 1,5 Вт/см, а на втором этапе напря° женность магнитного поля повышают до значения 600-800 KA/ì, а интенсивность ультразвука снижают до нуля.

Ультразвуковая обработка облегчает упорядоченную ориентацию отдельных аниэотропных нитевидных частиц порошка и более равномерное распределение на них изолирующих неферрамагнитных компонентов связующего без

20 образовании блоков с замкнутыми иаг". нитными полями. На первом этапе, когда напряженность магнитного поля

30-50 кА/и, магнитное воздействие невелико и в ультразвуковом поле частотой 20-44 мГц, интенсивностью

1-1,5 Вт/см производит диспергирование порошковой "ассы. Ультразвук та" ких частот хорошо распространяется в суспенэии. Интенсивность 1-1,5 Вт/см

ЗО близкая к порогу возникновения кави859029

Способ

Показатели предлагаемый (известный

3,5

35

Частота, кГц

1,2 таций, обеспечивает диспергацию и равномерное распределение этой массы в жидкой среде. При этом часть частиц ориентируется в магнитном поле. Другая часть, образующая плотноупакованные ь.оки с замкнутым магнитным полем частиц, ориентируется не полностью, так как величина внешнего магнитного поля меньше козрцитивной силы частиц.

На втором этапе увеличение напря.кенности поля до значений 600800 кА/м, больших козрцитивной силы, приводит к перемагничиванию частиц, ориентированных в блоках не в направлении внешнего магнитного поля, и распаду блоков.. Воздействие сильного внешнего магнитного поля, рассредоточенность частиц в жидкой среде облегчают ориентацию частиц из распавших блоков.

Таким образом, одновременное применение ультразвукового и магнитного воздействия в два этапа позволяет использовать для изготовления магнитов высококозрцитивные анизотропные нитевидные ферромагнитные порошки коллоидных размеров и практически полностью реализовать их свойства в спрессованных изделиях.

Пример 1. B толуольную суспензию 1 вес.Ъ анизотропногo нитевидного порошка железа добавляют в качестве связующего зпоксидно-диановую смолу ЭД-5 в количестве 10% от веса порошка. Йолученную смесь заливают в неферромагнитный сосуд, имеющий в нижней части форму рабочей полости матрицы прессования, помещают во внешнее магнитное поле напряженностью

50 кА/м, уменьшающееся за пределами нижней части сосуда, подвергают воздействию ультразвуковых колебаний частотой 20 кГц, интенсивностью

1 Вт/см в течение 2 мин. После чего повышают напряженность магнитного поля до 600 кА/м и снижают интенсивность ультразвукового поля до нуля..

Ориентированная в магнитном поле масса образует брикет, форма которого совпадает с формой сосуда. Толуольный раствор удаляется, а получившийся брикет сушится, помещается в

Время обработки ультразвуком, мин

Интенсивность ультразвука, Вт/см пресс-форму, прессуется и спекается в магнитном поле.

IT р и м е р 2. В толуольную суспензию 0,5 вес.Ъ анизотропного нитевидного порошка железа добавляют в качестве связующего эпоксидно-диановую смолу ЭД-5 в количестве 10% от веса порошка. Полученную смесь заливают в неферромагнитный сосуд, имеющий в нижней части форму рабочей полости матрицы прессования, помещают во внешнее магнитное поле напряженностью 40 кА/м, уменьшающееся за пределами нижней части сосуда, и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний частотой 35 кГц, интенсив15 ностью 1,2 Вт/см в течение 3,5 мин.

После чего повышают напряженность магнитного поля до 700 кА/м и снижают интенсивность ультразвукового поля до нуля. Далее аналогично приме1 .

Пример 3. В толуольную суспензию 0,1 вес.% анизотропного нитевидного порошка железа добавляют в качестве связующего зпоксидно-диановую смолу ЭД-5 в количестве 10% от веса порошка, Полученную смесь заливают в неферромагнитный сосуд, имеющий в нижней части форму рабочей полости матрицы прессования, помещают во внешнее магнитное поле напряженностью 30 кА/м, уменьшающееся за пределами нижней части сосуда, и подвергают воздействию ультразвуковых колебании частотой 44 кГц интенсив—

2.

I ностью 1,5 BT/см в течение 5 мин.

После чего повышают напряженность магнитного поля до 800 кА/м и снижают интенсивность ультразвукового поля до нуля. Далее аналогично примеру 1.

Для получения сравнительных данных параллельно проводится изготовление постоянных магнитов из анизотропных нитевидных порошков без ультразвукового воздействия с ориентацией по известному в постоянном магнитном поле напряженностью 600 кА/м.

Основные магнитные свойства, полученные по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице.

P. 59029

Продолжение таблицы

Показ атели

Способ предлarаемый

1 1 известный

Минимальная напряженность магнитного поля, кА/м

40

Максимальная напряженность магнитного поля, кА/м

800

700

600

Коэрцитивная сила, A/м

42,8

90

0I 48

0,56

0 63

0,61

Остаточная индукция, Тл удельная магнитная энергия, кдж/м 9

10,8

8,12

8,18

Формула изобретения

Составитель С.Багрова

Редактор Ю. Ковач Техред А. Савка Корректор С. Шекмар

Заказ 7417/22 Тираж 869 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных данных следует,что применение предлагаемого способа изготовления постоянных магнитов иэ нитевидных порошков способствует повышению козрцитивной силы и удельной энергии по сравнению с известным более чем в два раза.

Способ изготовления постоянных магнитов из аниэотропных нитевидных порошков железа, включающий предварительную обработку суспензии порошка в органической жидкости в магнитном поле с последующей сушкой,прессованием 4 спекЪнием, о т л и ч а ю- 40 шийся тем, что, с целью повышения коэрцитивной силы магнитов, пред-. варительную обработку суспензии порошка в магнитном поле ведут в два этапа при одновременном воздействии ультразвука, причем на первом этапе в течение 2-5 мин при напряженности магнитного поля 30-50 кА/м„ интенсивности ультразвука частотой 2044 кГц — 1-1,5 Вт/см 1, а на втором этапе напряженность магнитного поля повышают до значения 600-800 кА/м,а интенсивность ультразвука снижают до нуля.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 357030, кл. Н 01 F 1/113,22.12.69.

2. Патент Франции 9 1168867, кл. Н 01 F, 1958.