Способ изготовления анизотропных ферритбариевых магнитов

 

Изобретение относится к изготовлению анизотропных ферритбариевых магнитов. С целью регулирования размеров магнитов при сохранении их магнитных свойств в порошок феррита бария перед мокрым измельчением вводят оксиды или термически неустойчивые соединения, превращающиеся в оксиды при спекании, группы элементов: CA, SR, BA, ZA, CE, PR, ND, SM. Содержание добавок выбирают из расчета введения 0,05-0,10 моль добавляемого элемента на 1 моль феррита. За счет регулирования усадки вдоль ( в пределах 22,2-28%) и поперек текстуры (в пределах 12,2-16% ) упрощается получение магнитов с заданными размерами. Характеристики получаемых магнитов сохраняются или улучшаются. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ilQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4277768/23-02 (22) 07.05.87 (46) 15.05.89. Бюл. № 18 (71) Научно-производственное объединение «Магнетон» (72) Т. И. Данилевич и Г. И. Степанова (53) 621.318.124 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 909709, кл. Н 01 F 1/10, 1979.

Рабкин Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш, Ферриты. Л.: Энергия, 1968, с. 343 †3. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ ФЕРРИТБАРИЕВЫХ МАГНИТОВ (57) Изобретение относится к изготовлению анизотропных ферритбариевых магнитов. С

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения анизотропных магнитов из феррита бария, и может быть использовано при их производстве.

Целью изобретения является регулирование размеров магнитов при сохранении их магнитных свойств.

Изобретение основано на экспериментально обнаруженной возможности управления усадкой спрессованных заготовок при спекании путем введения в шихту (порошок феррита бария) перед мокрым помолом оксидов или термически неустойчивых соединений, превращающихся в оксиды при спекании, одного из металлов группы, содержащей Са, Sr, Ва, La, Се, Pr, Nd, Sm. Количество вводимого соединения подбирают таким образом, чтобы обеспечивалось содержание 0,05 — 0,10 моль вводимого элемента на моль феррита.

Имея определенный размер и величину заряда, ионы перечисленных металлов при вхождении в кристаллическую решетку феррита в процессе спекания соответствующим

„„Я0„„1479208 А 1 (59 4 В 22 Р 1/00, 3/16

С 04 В 35/26//Н 01 F I/10 целью регулирования размеров магнитов при сохранении их магнитных свойств в порошок феррита бария перед мокрым измельчением вводят оксиды или термически неустойчивые соединения, превращающиеся в оксиды при спекании, группы элементов: Са; Sr, Ва, La, Се, Рг, Nd, Sm. Содержание добавок выбирают из расчета введения 0,05 — 0,10 моль добавляемого элемента на 1 моль феррита. За счет регулирования усадки вдоль (в пределах 22,2 — 28% ) и поперек текстуры (в пределах 12,2 — 16% ) упрощается получение магнитов с заданными размерами. Характеристики получаемых магнитов сохраняются или улучшаются. 1 ил., ! табл.

2 образом меняют ее параметры. Кроме того, они неодинаково влияют на интенсивность диффузионных процессов и характер ре-. кристаллизации. Это приводит к тому, что каждый из них по-своему воздействует на величину усадки пресс-заготовок.

На чертеже показано влияние легирования на усадку пресс-заготовок.

Из чертежа видно, что диапазон изменения коэффициента усадки параллельно оси текстуры (К11, кривая ) и перпендикулярно ей (Ki, кривая 2) в зависимости от иона металла, вводимого в порошок феррита бария (Ф/Ва), достаточно велик.

На чертеже приведены данные для температуры спекания 1200 С.

В результате реализации способа достигается снижение трудоемкости процесса изготовления магнитов при необходимости некоторого изменения их размеров, использования сырья, отличающегося коэффициентом усадки, а также при изменении технологических условий, влияющих на усадку, так как в ряде случаев с введением небольшого количества добавки в готовый поро1479208

Формула изобретения

Усадка Усадка, В, вНс, ВН на„

V,„,, 7. К, 7. г/см Тл кА/м Тл.кА/м

Г

Содержание металла, моль/моль феррита

Вводимый металл (ион) Температура спекания 1170 С

Известный способ

23,0 14„4

21,2

0,35 233

4,78

Предлагаемый способ

0,35

0,36

0 365

0,35

0,36

0,365

0,35

21,7

21,8

22,1

21,7

22,3

23,0

21,1

239

244

237

22,4 15,3

23,2 15,1

24,4 14,8

22,2 15,9

22,6 15,8

23,2 15,5

22,3 16,1

О, 050

О, 075

О, 100

0,050

0,075

О, 100

0,050

4,90

4,99

5 01

4,93

5,04

5,06

4,92

Ва

3 шок исключается необходимость изготовления пресс-форм соответствующих размеров или дополнительная механическая обработка изделий.

Способ осуществляют следующим образом.

Порошок феррита бария помещают в шаровую мельницу, вводят туда соединение одного из легирующих металлов в виде оксида или карбоната, добавляют воды в количестве 0,5 от массы смеси, измельчают и перемешивают в течение 6 ч. Полученную суспензию подвергают частичному обезвоживанию (подсушивают до содержания влаги 35 — 37о) и прессуют из нее в магнитном поле 320 — 400 кА/м при удельном давлении 0,4 т/см цилиндрические образцы диаметром 41,25 мм и высотой 15 — 18 мм.

Далее пресс-заготовки сушат при комнатной температуре до постоянной массы, а затем спекают в камерной печи. Скорость подъема температуры в печи 100 С/ч, температура спекания 1170 — 1210 С, длительность изотермической выдержки 2 ч.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. Все примеры осуществляли, как описано выше. Использовали температуры спекания !170 и 1200 С.

На магнитах измеряли плотность у, магнитные свойства (остаточную индукцию Br, коэрцитивную силу в Не, максимальную магнитную энергию ВН. -, определяли коэффициент усадки в направлении и перпендикулярно направлению оси текстуры. Оптимальное количество вводимых металлов находится в пределах 0,05 — 0,10 моль на моль феррита. Содержание примесных ионов меньше 0,05 моль незначительно сказывается на коэффициенте усадки, содержание

4 их больше 0,1 моль приводит к снижению магнитных параметров.

Добавки ионов бария, стронция и кальция вводили в виде карбонатов, остальных ионов — в виде оксидов.

Как следует из таблицы, предложенный способ позволяет в значительных пределах регулировать усадку магнитов при спекании (22,2 — 27 Зо при 1170 С и 23,0 — 28 Оîо при 1200 С вдоль текстуры и 12,2 — 16,1о

10 при 1170 С и 12,5 — 16,5Я при 1200 С поперек текстуры) при сохранении (в пределах точности измерения), а в некоторых случаях и при повышении уровня магнитных свойств. Это позволяет управлять раз1 мерами получаемых магнитов без доработки оснастки или механической обработки готовых магнитов.

Использование изобретения позволит повысить эффективность производства анизотропных магнитов из феррита бария.

Способ изготовления анизотропных ферритбариевых магнитов, включающий мокрое измельчение порошка феррита бария, частичное обезвоживание полученной суспензии, прессование из нее загоговок магнитном поле и их последующее спекание, отличающийся тем, что, с целью регулирования размеров магнитов при сохранении их

30 магнитных свойств, в порошок феррита бария перед измельчением вводят оксид или термически неустойчивое соединение, превращающееся в оксид при спекании, одного из элементов, выбранных из группы: кальций, стронций, барий, лантан, церий, празеодим, 35 неодим и самарий, в количестве 0,05—

0,10 моль металла на 1 моль феррита.

1479208

Продолжение таблицы

1 II1

2 ) 22 7 16 О 5 О О 35

23,2 15,8 5,03 0,36

27,3 13,4 4,98 0,35

23 4 13 6 4 90 О 35

25 1 13 5 4 89 О 35

25,9 13,1 4,91 0,355

26,7 12,7 4,94 0,35

24,5 13,1 4,87 0,35

25,1 12,6 4,90 0,355

25 7 12 2 4 93 О 35

24,9 12,8 4,86 0,36

Температура спекания 1200 С

0,075

О, 100

0,100

Т,аз

Се++

Ргз

О, 050

О, 075

О, 100

О, 050

0,075

О, 100

Иаз+

В таз+

22,8

0,36 235

Саз

C 2+

Ва

La3+

0,075

О, 050

О, 075

0,100

О, 050

О, 075

О, 100

С е "++

Il р з+ щз+

gm3

Б „3

О, 050

0,075

0,100 н„,1

Кб%

23

Составитель В. Туров

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 2479/1О Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Известный способ

23,8 14,9 4,86

Предлагаемый способ

24,3 15,6 5,10

23,0 15,9 5,07

23,4 16,5 5,12

26,2 14,3 5,00

27,1 14,1 5,01

28,0 13,9 5,05

24,3 14,6 4,98

24,5 14,4 5,00

24 7 143 502

27,6 12,9 5,03

27,2 12,5 5,03

25,3 13,9 4,99

26,0 13,6 5,00

26,6 13,3 5,03

0,38

0,37

0,37

0,365

0,37

0,37

0,365

0,36

0,37

0,37

0,37

0,365

0,37

0,37

243

236

237

242

239

246

234

236

241

232

236

237

234

234

236

236

236

229

233

229

230

22,0

22,5

22,3

22,5

21,3

22,6

23,0

22,0

23,0

22,6

22,4

26,9

24,6

25,2

22,5

23,4

22,8

23,2

22,9

23,9

23,1

24,2

23,3

24,0

24,7