Способ получения порошка-наполнителя для композиционного магнитотвердого материала

 

Изобретение относится к получению порошка-наполнителя для композиционного магнитотвердого материала и может быть использовано при изготовлении композиционных магнитов для различных устройств. Цель изобретения - повышение остаточной индукции и максимальной магнитной энергии при сохранении высоких значений коэрцитивной силы и литьевых свойств композиционного материала. Предложенный способ включает вибропомол спеченных анизотропных ферритовых магнитов до удельной поверхности 0,85-1,0 м²/г , термообработку порошка при 750 - 1000°С и его последующую обработку в растворе кислоты при соотношении порошок - раствор, равном 1 : 1 - 6, в течение 2 - 3 ч. Из порошка-наполнителя, приготовленного по изобретению, получены композиционные ферритбариевые магниты с Br = 2800 - 3000 Гс, H_см= 3550-4400Э и (ВН)_макс=1,9-2,3МГс·Э . 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения ферритового порошка-наполнителя для композиционных магнитотвердых материалов, и может быть использовано в различных отраслях при изготовлении композиционных магнитов для электродвигателей, акустических систем, устройств видеотехники. Целью изобретения является повышение остаточной индукции и максимальной магнитной энергии при сохранении высоких значений коэрцитивной силы и литьевых свойств композиционного материала. Изобретение основано на том, что при получении ферритового порошка наполнителя дроблением анизотропных ферритовых магнитов, термообработкой порошка при 750-1000^оС, обработкой его перемешиванием в водном растворе кислоты при массовом соотношении порошка и раствора 1:1-6 в течение 0,5-1,5 ч с последующей промывкой и сушкой перед термообработкой дополнительно проводят тонкий вибропомол 2-3 ч до удельной поверхности S_уд-0,85-1,0 м²/г, а обработку порошка в водном растворе кислоты ведут 2-3 ч. Дополнительный вибропомол (2-3 ч) не только существенно уменьшает размеры магнитоанизотропных гранул, но также наносит на межзерновые прослойки напряжения, достаточные для последующего их разрушения за счет растворения в водном растворе кислоты в течение 2-3 ч. При изменении времени вибропомола от 2 до 3 ч удельная площадь поверхности дробленых магнитов (0,2 м²/г) возрастает до величины 0,85-1,0 м²/г. Удельная поверхность порошка S_уд определяется по воздухопроницаемости на приборе Саминского и Ходакова. После обработки в водном растворе кислоты, промывки и сушки получают порошок с измененным стехиометрическим коэффициентом состава (n=Fe₂O₃/MeO ≈ 6,0 вместо n=5,6 после вибропомола) и размером частиц ≈ 1 мкм, что позволяет улучшить магнитные свойства. Кроме того, полученный таким образом порошок самопроизвольно гранулирован и поэтому обладает хорошей сыпучестью (размер гранул 100-300 мкм, что является важным технологическим параметром при последующей переработке в композиционный материал. Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице. П р и м е р 1. Берут анизотропные магниты феррита стронция марки 28СА250. Дробят их в дробилке и измельчают в шаровой мельнице в течение 2 ч. Анизотропные гранулы подвергают вибропомолу в течение 3 ч шарами диаметром 10 мм при соотношении порошок:шары=1:10. Термообработку порошка проводят при 870^оС 3 ч. Отожженный порошок в количестве 1 кг помещают в полиэтиленовую емкость, заливают 5 л водного раствора 2 н. HCl, нагретой до 85^оС, что соответствует соотношению твердая фаза - раствор 1:5. Емкость устанавливают на валки мельницы и вращают, обеспечивая тем самым перемешивание в растворе. Время обработки 2 ч. После окончания перемешивания порошок промывают водой три раза и сушат в термостате при 120^оС. Свойства композиции, изготовленной на основе полученного наполнителя, приведены в таблице. В примерах 2-6 порошок-наполнитель изготавливали, как в примере 1, изменяли лишь время помола гранул, время перемешивания обожженного порошка в кислоте, соотношение порошок-раствор кислоты, режимы термообработки. Магнитные параметры композиций приведены в таблице. Композиционный магнитотвердый материал для определения магнитных свойств порошка-наполнителя во всех примерах имел одинаковый состав: 92 мас.% порошок-наполнитель; 7 мас.% полимерного связующего сэвилен (ТУ 6-05-1636), 1 мас.% добавки - стеарата цинка (ТУ 6-09-4262-76) и олеиновой кислоты (ТУ 78 РСФСР 725-80). Смешивание исходных компонентов проводили на лабораторных вальцах. Из полученной композиции в магнитном поле при удельном давлении 250 кг/см² изготовляли аттестационные образцы, ⊘ 25 мм, h=7 мм. Измерение магнитных параметров образцов из композиций проводили на приборе гистерезисогpафе ЭМ8-6 с погрешностью по Br, H_см±3%, (ВН)_макс±5%. Для сопоставления в таблице приведены примеры получения аналогичного композиционного магнитотвердого материала известным способом (примеры 7-8). Как следует из таблицы, предложенный способ (примеры 1-6) позволяет повысить остаточную магнитную индукцию с 2500-2800 Гс до 2800-3000 Гс и максимальную магнитную энергию (ВН)_макс с 1,50-1,75 МГс.Э до 1,9-2,3 МГс^.Э. При этом уровень коэрцитивной силы Н_см 3550-4400 Э и показатель текучести расплава (ПТР) 20-23 г/10 мин сохраняются на высоком уровне, близком к уровню этих параметров для известного способа.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА-НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАГНИТОТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА, включающий дробление анизотропных ферритовых магнитов, термообработку порошка в интервале температур 750 - 1000^oС и его последующую обработку перемешиванием в водном растворе кислоты при соотношении порошка и раствора 1 : 1 - 6 с последующей промывкой и сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения остаточной индукции и максимальной магнитной энергии при сохранении высоких значений коэрцитивной силы и литьевых свойств композиционного материала, перед термообработкой проводят тонкий вибропомол до удельной поверхности порядка 0,85 - 1,0 м²/г, а обработку порошка в водном растворе кислоты осуществляют 2 - 3 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---