Способ изготовления постоянных магнитов из анизотропных нитевидных порошков железа

Союз Советскик Социалистических Республик(53)М. Кл.з В 22 Г 1/00 В 22 Г 3/12// Н 01 Г 1/113 Государственный комнтет СССР не делам нзобретеннй н открытнйА.В. Бондаренко, Г.С. Бондаренко, В.И. Куливич; В.В.Найдени Л.А, НайденаНовочеркасский ордена Трудового Красного- Знамениполитехнический институт им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ ИАГНИТОВ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ НИТЕВИДНЫХ ПОРОШКОВ ЖЕЛЕЗАИзобретение относится к порошко- вой металлургии, в частности к тех" нологии изгото ления постоянных маг" нитов из порошковых материалов.Известен способ изготовления постоянных магнитов, заключающийся в обработке смеси ферромагнитных частиц с немагнитной матрицей магнитным полем и последующем прессовании Г 11Недостатком 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 21Недостатком 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 об"работку суспенэии порошка в магнитном поле ведут в два этапа при одновременном воздействии ультразвука,причем на первом этапе в течение 2"5 мин при напряженности магнитногополя 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 дозначения 600-800 кА/м, а интенсивность ультразвука снижают до нуля.Ультразвуковая обработка облегча ет упорядоченную ориентацию отдельных аниэотропных нитевидных частицпорошка и более равномерное распределение на них изолирующих нееррамагнитных компонентов связующего без О образовании блоков с замкнутыми иаг".нитными полями. На первом этапе, ког"да напряженность магнитного поля30-50 кА/и, магнитное воздействие невелико и в ультразвуковом поле час тотой 20"44 мГц, интенсивностью1"1,5 Вт/см производит диспергирование порошковой "ассы, Ультразвук та"ких частот хорошо распространяется всуспенэии, Интенсивность 1-1,5 Вт/см ЗО близкая к порогу возникновения кави859029 Способ Показатели предлагаемый известный 3,5 44 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.яки с замкнутым магнитным полем частиц, ориентируется не полностью, так как величина внешнего магнитного поля меньше козрцитивной силы частиц,На втором этапе увеличение надря,кенности поля до значений 600- 800 кА/м, больших козрцитивной силы, приводит к перемагничиванию частиц, ориентированных в блоках не в направлении внешнего магнитного доля, 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 анизотродные нитевидные ферромагнитные порошки коллоидных размеров и практически полностью реализовать их свойства в спрессованных изделиях.П р и м е р 1, В толуольную суспензию 1 вес.% анизотропного нитевидного порошка железа добавляют в качестве связующего зпоксидно-диановую смолу ЭДв 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 спекаетсяв магнитном поле.П р и м е р 2, В толуольную суспензию 0,5 вес.Ъ анизотропного нитевидного порошка железа добавляют вкачестве связующего эпоксидно-диановую смолу ЭДв количестве 10 отвеса порошка. Полученную смесь заливают в неферромагнитный сосуд, имеющий в нижней части форму рабочей полости матрицы прессования, помещаютво внешнее магнитное поле напряженностью 40 кА/м, уменьшающееся за пределами нижней части сосуда, и подвергают воздействию ультразвуковых колебаний частотой 35,.кГц, интенсив ностью 1,2 Вт/см в течение 3,5 мин.После чего повышают напряженностьмагнитного поля до 700 кА/м и снижают интенсивность ультразвукового поля до нуля. Далее аналогично примещ ру 1.П р и м е р 3. В толуольную суспензию 0,1 вес.В анизотропного нитевидного порошка железа добавляют в фкачестве связующего зпоксидно-диановую смолу ЭДв количестве 10 отвеса порошка, Полученную смесь заливают в неферромагнитный сосуд, имеющий в нижней части форму рабочей полости матрицы прессования, помещаютво внешнее магнитное поле напряженностью 30 кА/м, уменьшающееся за пределами нижней части сосуда, и подвергают воздействию ультразвуковых колебании частотой 44 кГц интенсив -11ностью 1,5 Вт/см в течение 5 мин. З 5 После чего повышают напряженностьмагнитного поля до 800 кА/м и снижают интенсивность ультразвукового полядо нуля. Далее аналогично примеру 1.Для получения сравнительных данных параллельно проводится изготовление постоянных магнитов из анизотродных нитевидных порошков без ультразвукового воздействия с ориентациейпо известному в постоянном магнитномполе напряженностью 600 кА/м. Основные магнитные свойства, полученные по предлагаемому и известному способам, представлены в таблице.859029 Продолжение таблицы Показатели Способ предлагаемый1 1 известный Минимальная напряженность магнитного поля, кА/м 30 40 50 Максимальная напряженность магнитного поля, кА/м 800 700 600 Коэрцитивная сила,А/м 42,8 89 90 92 048 0,56 0,63 0,61 Остаточная индукция,Тл удельная магнитнаяэнергия, кдж/м 9 10,8 8,12 8,18 ЗО Формула изобретения Составитель С.Багрова Редактор Ю. Ковач Техред А. Савка Корректор С. ШекмарЗаказ 7417/22 Тираж 869 Подпис коеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. 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 % спекйнием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэрцитивной силы магнитов, пред",варительную обработку суспензии порошка в магнитном поле ведут в дваэтапа при одновременном воздействииультразвука, причем на первом этапев течение 2-5 мин при напряженностимагнитного поля 30-50 кА/м интенсивности ультразвука частотой 2044 кГц - 1-1,5 Вт/см 1, а на второмэтапе напряженность магнитного поляповышают до значения 600-800 кА/м,аинтенсивность ультразвука снижаютдо нуля,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 357030, кл, Н 01 Г 1/113,22.12.69,2. Патент Франции 9 1168867,кл. Н 01 Г, 1958.