Способ изготовления постоянных магнитов

(19) Щ) А 35 ц Н 01 Р 1/06, В 22 Г 1/20, 3/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1",Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВУ щего и Формование магнитов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения магнитных свойств постоянных магнитов, конденсацию паров проводят в потоке инертного газа, а осаждение частиц порошка осуществляют в магнитном поле, причем одновременно с конденсацией паров осуществляют ориентацию конценсированных частиц в магнитном поле с величиной напряженности, спрсцеляемой по Формуле20 КТ ш где Н -К -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОБЕТЕНИй И ОТНРЦТИй(56) 1, Хек К. Магнитные материалыи их техническое применение. М.,(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, включающий получение порошка путем испарения магнитного материала и конденсацию его паров при охлаждении, осаждение частиц порошка, введение в порошок связуюнапряженность магнитного паляконстанта Больцмана;абсолютная температура час"Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления постоянных магнитав из мелкодисперсных порошков металлов и сплавов, используемых в приборостроении и радиоэлектронной промышленности,Известен способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся вполучении мелкодисперсного порошкаметодом осаждения на ртутных электродах с последующей возгонкой ртути,смешивании порошка са связуюшим ипоследующем Формовании смеси Г 13.Недостатками этого способа являются низкие магнитные свойства получаемых магнитов, высокая токсичностьи трудоемкость процесса.Наиболее близким к изобретениюпа технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в получении порошка путем испарения магнитного материалаи конденсации его паров при охлаждении, асаждение частиц парашка, введении в порошок связующего и Формавании магнитов. Фармование смесиосуществляют в магнитном поле Г 21.К недостаткам известнога способа 30относятся низкие магнитные свойствапостоянных магнитов.Цель изобретения - повышение магнитных свойств постоянных магнитов. Поставленная цель достигается тем, чта согласна способу изготовления постоянных магнитов, включающему получение парашка путем испарения магнит 40 кого материала и конденсации его паров дри охлаждении, асаждение частиц парашка, введение в порошок связующего и Фармавание магнитов, конденсацию паров проводят в потоке инертного газа, а асаждение частиц парашка осуществляют в магнитном поле, причем одновременна с конденсацией паров осуществляют ориентацию конденсированных частиц в магнитном поле, вепичина напряженности которого апреде ляется па формуле20 КТБгде Н - напряженность магнитногополя; 51( - константа Бальцмана;Т - абсолютная температура частицпри конденсации; ш - средний магнитный моментчастиц.Конденсация частиц порошка в потоке инертного газа обеспечивает повышение скорости испарения материала и высокую стабильность размеров частиц.Конденсация частиц в магнитномполе обеспечивает образование цепей частиц, ориентированных в пространстве в направлении магнитных силовых линий, что обеспечивает получение материала с заданной магнитной текстурой, Осаждение конденсированных цепей частиц при наложении магнитного поля позволяет сохранить магнитную текстуру материала перед введением связующего и тем самым повысить магнитные свойства постоянных магнитов.Величина напряженности магнитногополя при ориентации конденсированных частиц определяется условиями, обеспечивающими необходимую магнитную текстуру материала и зависит ат магнитных свойств частиц 1 материала) и температуры конденсации частиц,П р и м е р 1. Изготавливают 5 образцов постоянных магнитов диаметром 15 мм и высотой 15 мм.Исходным материалом является технически чистое железо.Железо испаряют разогревам в индукционной печи при 2500 С в замкнутом объеме,Пары железа уносятся иэ зоны испарения потоком газа-носителя (90% гелия и 10% водорода) со скоростью 0,7 м/с при наложении магнитного поля напряженностью 15 кА/м.Ориентацию частиц порошка осуществляют при наложении магнитного поля напряженностью 15 кА/м.Величина напряженности магнитногодоля при конденсации и ориентациичастиц определяют па Формуле20 КТ-Игде К13810 Ък/град;Т = 700 К;ш:= 1,3 1020 1,38 10700Н --.ц -- = 4 кА/м.Осажденный порошок пропитывают эпоксидной смолой с полиэтиленполиамидам 10%) в соотношении 50% рошка, 50% связки.1091234 20,4 15 го магнитов. Полученную смесь прессуют в замкнутой пресс-форме диаметром 15 мм и высотой 15 мм при удельном давле,нии прессования 51 О Па при комнатБ ной температуре, 5Изготовленные предлагаемым способом постоянные магниты характеризуются следующими свойствами: Максимальная удельная энергия, КДж/м Коэрцитивная сила, кА(м 91,4 Остаточная индукция, Тл 1,05 Постоянные магниты из железа, изготовленные известным способом, характеризуются следующими свойствами: Максимальная упельная энергия, КДж/м 4,5 Коэрцитивная сила, кА/м 40 Остаточная индукция, Тл 0,5 П р"и м е р 2. Изготавливают 5 об- г 5 разцов постоянных магнитов диаметром 15 мм, высотой 15 мм. Исходным сырьем является сплав железа и кобальта, содержащий железа 85%, кобальта 15%. Сплав железо-кобальт испаряют в индук 30 ционной электропечи при 2900 К в замкнутом объеме. Величина напряженности магнитного поля при конденсации и ориентации частиц составляет 20 КТ35 где К = 1,38"10 Дж/град; Т = 800 К; тп = 1,4310 АмФ20 1,38 10 .800 4 / 40 Осажденный порошок пропитываютэпоксидной смолой с полиэтиленполиамидом и прессуют при удельном давле"нии 5"10 Па,845Полученные постоянные магнитыимеют следующие свойства:Максимальная удельнаяэнергия, КДж/м 31Коэрцитивная сила,50КА/м 85,2Остаточная индукция,Тл 1,11Магниты железо-кобальт, изготовленные известным способом имели свойства: Максимальная удельнаяэнергия, КДж/м5 5Коэрцитивная сила,кА/м 48,0Остаточная индукция,Тл 0,70П р и м е р 3. Изготавливают5 образцов постоянных магнитов диаметром 15 мм, высотой 15 мм. Исходнымсырьем является интерметаллическоесоединение марганца и висмута, содержащее марганца 23%, висмута 77%.Соединение испаряют в электропечипри 1100 К в замкнутом объеме. Вели"чина напряженности магнитного поляпри конденсации и ориентации частицсо ст авляет20 КТН-Мгде К = 1,38 10 Дж/град;Т = 620 К;щ = 1,8 101 8 10 - 0,8 КА/м20 1,38 10 620ЭОсажденньп" порошок пропитываютэпоксидной смолой с полиэтиленполиамидом и прессуют при удельном давлении 510 Па,Полученные магниты характеризуются следующими свойствами:Максимальная удельнаяэнергия, КДжм 16,3Коэрцитивная сила,КА/м 267Остаточная индукция,Тл 0,44Магнитнь е свойства магнитов марганец-висмут, изготовленных известным способом следующие:Максимальная удельнаяэнергия, КДж/м 1 г гКоэрцитивная сила,Ка/и 248Остаточная индукция,Тл 0,42Как следует из приведенных примеров предлагаемый способ изготовленияпостоянных магнитов обеспечиваетв сравнении с известным способом повьппение магнитных свойств постоянных Зкономический эффект от максималь-.ного объема использования предлагаемого способа составит до 10 млн. руб,в год, ВНИИПИ Заказ 3090/49 Н Я Филиал ППП Патент, г.