Способ получения магнитного порошка

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТHGSX ) ПОРОШКА,включающий электрооЬаждение магнятЕюго порошка в двухслойной электролитической ванне с органическим сэтоеМ« соаержашим смесь поверхностно , активного вещества с эпоксидным олиго- Мером в углеводородной среде, отделение tпорока и его термообработку в среде водорода, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения магнитных свойств порошка, электрросаждение проводят при 45-7 5С и-катодной плотности тока 18 4А/дмЯ (Л с

„„QU„„I 025757

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК @@ С 25 С 5/02

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ н атоежс свцд Ыльс м

ГОСУДАРСТВВ НЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3389226 22W2 (22) 01.02.82 (46) 30.06.83. Бюл-. М 24 (72) B. П. Желибо, Т. Н. Амеличкяна и Т. М. Швец (71) Институт-коллоидной химии и химии воды им А. В. туманского (53) 621;762.274(088.8) (56) 1. Чернов Т, К. и др.. П ение высокодис ерсных ферромагнитных цорош ков железа для постоянных магиитов. Порапковаи металлургия"., 1973, % 3, с. 1-3. . 2. Францевич И. Н. и qp. Постоянные магниты на основе высокодисперсных йорошков железа и его сплавов с кобальтом. Вестник, АН УССР, Киев, Науко ва думка, 1973, % 7, с. 58-63, З.Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 3253227/22.О2, клк С 25 С 5/02,. 1981. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОГО: ПОРОШКА, включающий электрооЬаждение: магнитного порошка в двухслойной электролитической ванне с органическим слоем, содержащим смесь поверхностно активного вещества с эпоксидным олигомерам s углеводородной среде, отделение портика и его термообработку в среде водорода, о т.л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения магнитных свойств порошка, электроосаждение проводят npa 45-.75 С и-катодной плотности то о иа 18-24 А/дм .

57 2 пло а ости упаковки частиц и степени маг нитной анизотропии материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ З.(получения магнитного порошка, включающий электроосажцение магнитного порошка s двухслой-, ной элехтролитической ванне, органический олой которой содержит смесь ПАВ (жирной кислоты) с эпохсицным олигомером в углеводороцной среде при 25+2 С, рН»3,5-4,0 и плотности катоцного тока я 10 А/цм, последующее отцеление порошка и его термообработку в среце водороца при 280+10 С в течение 4 4.

Магнитные свойства порошков cneayto шие: железа Н =830Э, Вг 5300Гс; . сплава железо-кобальт (Fe: Co =60:40)

Нс»1100Э В1--710огс

Однако указанный способ характеризуется недостаточно высоким значением величин коэрцитивной силы и остаточной магнитной индукции, необходимых цля производства иэ таких порошков постоянных магнитов и магнитных лент, Цель изобретения - повышение магнил ных свойств порошка, Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения магнитного порошка, включающему электроосажцение магнитного порошка в цвухслойной элек тролитической ванне с органическим сло ем, соцержашим смесь noseðêíocòíî активного вещества с эпохсицным олиго» мюром в углеводородной среце, отцеление порошка и его термообработку в среде водорода, электроосаждение проводят при 45-75 С и катодной плотности тоо ка 18 24 А/им

При наличии в органическом слое смеси поверхностноактивного semec . ва (ВЖК) и высокомолекулярного органического соединения (полимера или олигомера), например эпоксидного олигомера, повышение температуры способствует увеличению совместной ацсорбции на по верхности порошка кислоты и олигомера, который может вступать в химическое взаимоцействие с поверхностью дисперсного металла в момент его образования.

Повышение температуры способствует отмывке горячим органическим растворителем с поверхности порошка s процео се электролиза избытка свобоцной кисло ты и продуктов ее взаимодействия с в/д . металлом (солей жирной кислоты), ко торые являются проницаемыми цля кисло» рода воздуха. Поверкностный слой порош»

za состоит, в основном, из молекул хи1 . 10257

Изобретение относится к произвоцству магнитных порошков и может быть ис польэовано в рациоэлектронике, вычисли» тельной технике и других областях, свя занных с использованием постоянных мат китов, магнитных лент.

Известен способ fl) получения высокодисперсных (в/ц) магнитных порец щ ков электролизом в двухслойной ванне, который заключается s том, что электро осажцение порошков ведут из разбавленных электролитов в присутствии поверхностно активного вещества (ПАВ)» олеиновой 15 кислоты при низких температурах (Ф»2030 С), рН * 3,5-4,5 и умеренных плот» ностях тока 6 "15 А/цм ). Магнитные свойства порошков железа, полученных по этому способу, следующие: коэрцитивная сила Н 600Э, остаточная магнитная индукцйя, Вг 2800 Гс.

Известен способ (2) получения высокодисперсных порошков цля постоянных Магнитов электролизом в двухслойной ван g5 не, который заключается в том, что элехтроосажцение проводят в присутствии ПАВ, например олеиновой кислоты, иэ разбавленных электролитов при низких температурах К 20-30 С), рН=3,5-5,0.

Повышение магнитных свойств порошков достигается за счет проведения электролиза при высоких плотностях тока {4 до 50 A/àì ) с последующей термической обработкой порошка в среде воцороца в течение 4 ч. Магнитные свойства порош35 ков следуюши®: железа Н 710Ъ Вг»

5000 Гс сплава железо-кобальт (Fe: Со

60:40) Нс 1000Э, Br 6600 Гс.

Недостаток, укаэанных способов состоит в том, что такие порошки обладают невысокими магнитными свойствами, Кроме того, .поверхность порошков нецоотаточно защищена от окисления, э результате чего магнитные свойства иэделий, изготовленных иэ них, резко уменьшаются 5

so времени.

Для получения мелких частиц, характеризующихся «оэрцитивной силой, необхо цимо испольэовать при прочих равных условиях высокую плотность тока и низкую50 температуру. Повышение температуры привоцит к получению хрупнокристаллических отложений металлов.

Повышение величины коэрцитивной силы может быть цостигнуто в результате 55 уменьшения размеров частиц порошка (оптимальные размеры 0,01-О,l мкм).

Остаточная магнитная инцукция зависит от свойств вещества, в данном случае, от величины магнитной составляющей, 3 10257 мически привитого и менее проницаемого цля «ислороца возцуха эпоксидного олиго» мера. Такое капсулирование поверхности в/ц частиц эпоксидным олйгоюером при:- . водит к снижению окисляемости порошка, возрастанию металлической - составляющей в нем и росту величины остаточной маю нитной индукции. Оцновременное повыше 10 ние плотности тока способствует увеличе нию ацсорбции олигомера на катоде. Оли гомер, обладая более низкой поверкносъ ной поцвижностью, чем кислота, прочно удерживается на поверхности катоца и 15 блокирует ее.активные центры. Это при водит к повышению, истинной плотности тока, а слецоввтельно, к получению бапев мелких частиц порошка, облацаюших бо лее высокой коэрцитивной силой. 20

Пример . В электролизер звкры того типа, оборуцованный врашвюшимся катодом и непоцвижным, вноцом из желе за Армко" в случае получения порошков железа и цополнительно вноцом из кобвль 25 та марки К-1 в случае получения сплава железо-кобальт, заливают воцный раствор сопи осажцвемого металла, например раствор хлористого железа (FeC8 -ФН б), или смеси солей (Pe<0@ 4Н О + CoCPy

° 6Н О) при получении сплава. Затем на спаивают смесь поверхностно-активного вещества, например олеиновой кислоты, и эпоксицного олигомера в органическом растворителе, не смешивающемся с водой. Температуру в электролизе поццер

35 живают с помощью термостата. При на ложении электрического поля и вращении катоца происхоцит электроосажцение и флотация магнитных частиц из нижнего слоя в верхний.

Режим электроосажцения магнитного порошка цля примеров конкретного вы57 4 ю

1 полнения способа составляет: веркний слой 0,5 r олеионовой кислоты (100 мл толуола + 1,0 г ЭД-20/100 мл толуола» нижний слой- концентрация электролита при получении порошков железа 20 г/и

Fe.СВ 4Н О; концентрация электролита при получении сплава железо-кобальт

20 r/a ГВС 4Н 0 + CoCQ 6НО приГеч+Со 60:40; рН 3,5 - 4,5; температура 45 - 75 С» катоцная плотность тока 18 24 А/цм ; скорость врашения катоца 70 об/мин; процолжительность процесса электроосажцения 3 - 4 ч.

По окончании электролиза веркний слой отцеляется от нижнего, цорошок промыва ют горячей дистиллированной воцой (9CPC) и сушат в вакуумном сушильном шкафу цо постоянного веса. Полученный процуМт прецставляет собой черный магнитный порошок, который выгружают в противень и равномерно распрецеляют по всей его плошаци (высота слоя засыпки- 20 - 30 мм), затем помешают в муфельную печь, прецварительно процув ee.воцороцом цля уцаления возцуха. Термообработку порошка проводят ри4 *280 + +10 С в. течение 3,54,0 ч с момента выхода печи на режим.

Скорость выхоца печи на режим 5-7 /мин. о

По окончании термообработки отключают нагрев и муфельная печь остывает цоС 100 С в течение 1,5-2,0 ч. Затем порошок вынимают из печи и охлажцают цо 18 20 С.

Данные испытаний и магнитные свой ства постоянных магнитов, изготовленных из порошков, полученных по извесь ному и прэцлагаемому способам, препставлены в табл. 1 и 2 соответственно.

1025757 о

Ш P о о

С9

10257S7

e - со в

tQ 6) Ю (О (О

° ° р hl Ol

< m e) n

O O О О

О О О Он 3 в в . ®

Ф н а Ф Ф aO) î

Я .;

О О О О О О о

О О н О О О а Е О < O m с0 а0 н > Ф ж

О O

О. O (р Ф

00 о

Ш

О В О сЧ др н m- н

О О О О

О Он нО Я Q д н н н. х tt) t0 Ф lh

cO R

Ч O

tQ 1О н cD - <р

6l . н н

О О О

О О О ф о

О 0 О O

Ф t0

О O O

Я О О O у Я Я ур

6 р о

О О О О О О

O О О О Д A О О CJ хв

3 о $

Д ф

I М ъ Ф I

О & i i о о

2 о

° в

8 е

Ш, «OO)

" о х Д

lQ

"о х н

Ф и о

O O О O

О О O (5 CO

l (О р

9 1025757 10

Из табл, 1 и 2 видно, что коэрцитив 10 ) — на 484 по сравнению с такими

6 о ная сила (я ) порошков железа и сплава 5 же характеристиками цля порошков, нос железо кобальт, полученных по прецло- eHHbm по известному способу. женному способу, выше в срецнем на 25

Таким образом, прецлагаемый способ остаточная магнитная инцукция (Ю - позволяет получать магнитные порошки с

1у и магнитная энергия (Н х Вгп ах высокими магнитными свойствами.

Составитель Л. Родина

Редактор Ю. Ковач Текрец В. Далекорей Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4504/21 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственногo i комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4