Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария

Авторы патента:

Налогин Алексей Григорьевич (RU)

Костишин Владимир Григорьевич (RU)

Тимофеев Андрей Владимирович (RU)

Алексеев Альберт Александрович (RU)

Труханов Алексей Валентинович (RU)

Щербаков Сергей Владиленович (RU)

Исаев Игорь Магомедович (RU)

Шакирзянов Рафаэль Иосифович (RU)

Миронович Андрей Юрьевич (RU)

Камардин Игорь Николаевич (RU)

Скорлупин Георгий Александрович (RU)

H01F1/34 - Магниты; индуктивности; трансформаторы; выбор материалов, обеспечивающих магнитные свойства (керамические составы на основе ферритов C04B 35/26; сплавы C22C; термомагнитные приборы H01L 37/00; громкоговорители, микрофоны, адаптеры или подобные акустические электромеханические преобразователи H04R)

B22F3/093 - с использованием вибрации

B22F3/02 - уплотнение

Владельцы патента RU 2791957:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСИС" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления анизотропных гексаферритов бария с высокой степенью магнитной текстуры. Увеличение энергии магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что способ изготовления анизотропных гексаферритов бария включает формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, при этом формование заготовок осуществляют методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при температуре 70-80°С и в магнитном поле 450-550 кА/м, с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %: парафин - 8-10, воск - 0,5-1,0, порошок гексаферрита бария - остальное. 5 табл., 1 пр.

Изобретение относится к технологии изготовления поликристаллических магнитотвердых анизотропных ферритов и может использоваться при изготовлении гексаферритов бария с высокой степенью магнитной текстуры.

Известен способ изготовления анизотропных ферритовых магнитов (RU 2023316 С1 опублик. 15.11.1994 г.), включающий мокрое измельчение ферритового порошка, его дезагрегацию до насыпной плотности 0,6-0,8 г/см³, прессование в магнитном поле и спекание. Недостатком указанного способа является невысокая энергия достигаемого магнитного поля в изделиях и невысокая степень магнитной текстуры.

Известен способ изготовления гексагональных ферритов типа М, включающий изготовление сырых заготовок путем прессования ферритового порошка в магнитном поле с совместным воздействием ультразвука частотой 0,5-2,0 МГц и последующее спекание полученных заготовок. Недостаток указанного способа - использование порошка гексаферрита в виде наночастиц размером 60-140 нм. Порошок получают методом химического соосаждения с использованием полимера и воздействия ультразвука частотой 10-25 кГц, указанный метод обладает низкой производительностью (см. RU 2705201 С1 опублик. 06.11.2019 г.).

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления анизотропного гексаферрита бария, включающий изготовление заготовок мокрым прессованием порошка в магнитном поле (480-800 кА/м), размагничивание заготовок с приложением противоположного магнитного поля и последующее спекание полученных заготовок (см. Летюк Л.М., Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов. - Л.: Химия, 1983, с. 110). Мокрое прессование в магнитном поле обеспечивает ориентацию частиц гексаферрита в водной суспензии с формированием текстуры. В процессе прессования происходит отжим воды через фильтры. Размагничивание необходимо для обеспечения прочности заготовок и уменьшения в них трещин при спекании. Текстура сохраняется в процессе спекания заготовок, обеспечивая анизотропию магнитных свойств получаемых постоянных магнитов.

Недостатком известного способа является невысокая энергия магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария вследствие недостаточной степени ориентации частиц в заготовках.

Техническим результатом изобретения является увеличение энергии магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления анизотропных гексаферритов бария включает формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, причем формование заготовок осуществляется методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при 70-80°С в магнитном поле 450-550 кА/м с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

парафин - 8-10

воск - 0,5-1,0

порошок гексаферрита бария - остальное.

Шликер гексаферрита бария на основе парафина и воска при температуре более 70°С обладает низкой вязкостью, что облегчает ориентацию частиц в магнитном поле. После охлаждения заготовок ниже 45°С, связка затвердевает, фиксируя ориентацию частиц после размагничивания, что обеспечивает сохранение высокой текстуры.

Пример. Изготавливали анизотропный гексаферрит бария в виде пластин 100×80×10 мм методом горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле на установке горячего шликерного литья УЛШ-3. Магнитное поле создавали с помощью катушки на рабочем столе, в которую помещали литьевую форму. Шликер приготавливали перемешиванием порошка гексаферрита бария марки ПФБ 07-12-1175 (ТУ 6-09-4788-86), парафина марки П-1 (ГОСТ 23683-89) и воска (ГОСТ 31775-2012) в шликерном баке установки литья при температуре 65-85°С. Из полученного шликера после вакуумирования отливали заготовки под давлением 0,25-0,55 МПа в магнитном поле 440-560 кА/м. После остывания заготовок до 45°С проводили размагничивание заготовок в поле 230-270 кА/м. Из полученных заготовок отгоняли связку при 250°С в засыпке из оксида алюминия. Остаточное содержание связки составляло 1,5 масс. %.

Для сравнения в качестве прототипа приготавливали заготовки мокрым прессованием в магнитном поле 500 кА/м на прессе 06ФФГ. Спекание осуществляли в туннельной печи в воздушной среде при 1180°С в течение 5 часов.

В таблице 1 приведены усредненные данные по 10 замерам магнитных свойств ферритов, полученных с использованием состава шликера (согласно формуле, при выходе за пределы формулы и согласно прототипу). Давление шликера 0,4 МПа, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 2 приведены данные по влиянию давления литья на магнитные свойства ферритов, полученных с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 3 приведены данные по влиянию намагничивающего поля на магнитные свойства ферритов, полученных с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, давление литья 0,4 МПа, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 4 приведены данные по влиянию размагничивающего поля на магнитные свойства гексаферритов бария с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле изобретения, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, давление литья 0,4 МПа, поле намагничивания 500 кА/м.

В таблице 5 приведены данные по влиянию температуры шликера на магнитные свойства ферритов с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Давление литья 0,4 МПа, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

Как видно из данных таблиц №№1-5, предлагаемый способ позволяет получить магниты из гексаферрита бария с повышенным уровнем магнитных свойств. При выходе за пределы изобретения этот уровень заметно снижается.

Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария, включающий формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, отличающийся тем, что формование заготовок осуществляется методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при 70-80°С в магнитном поле 450-550 кА/м с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

парафин - 8-10

воск - 0,5-1,0

порошок гексаферрита бария - остальное.

Изобретение относится к металлургии, а именно к листу из нетекстурированной электротехнической стали с контролируемым химическим составом и микроструктурой стального листа, имеющему подходящие характеристики потерь в железе на высоких частотах и высокую усталостную прочность. Лист из нетекстурированной электротехнической стали, имеющий химический состав, мас.%: C 0,0100 или менее, P 0,100 или менее, Si 2,00 или более и 5,00 или менее, Mn 5,00 или менее, Al 3,00 или менее, S 0,0100 или менее, N 0,0050 или менее, Zn 0,0005 или более и 0,0030 или менее, Mo 0,001 или более и 0,100 или менее, Cu 0,2 или менее, Nb 0,010 или менее, O 0,0050 или менее, при необходимости, по меньшей мере один из: Cr 0,010 или более и 5,000 или менее, Ca 0,0010 или более и 0,0050 или менее, Sn 0,001 или более и 0,100 или менее, Sb 0,0010 или более и 0,1000 или менее и остальное - Fe и неизбежные примеси.

Аморфный магнитный сплав на основе системы железо-кремний // 2791679

Изобретение относится к металлургии, а именно к аморфному сплаву на основе системы железо-кремний-магний, который может быть использован в качестве материала для магнитопроводов трансформаторов, индукторов, дросселей и электродвигателей. Аморфный магнитный сплав содержит, в ат.%: железо – 88–92, магний – 4, кремний – 4-8.

Лист электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой // 2791493

Изобретение относится к металлургии, а именно к листу электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой, и может быть использовано в качестве материала сердечника трансформаторов и другого электрического оборудования. Лист электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой содержит основной стальной лист, стеклянную пленку, которая располагается на основном стальном листе, и изоляционное покрытие с натяжением, которое располагается на стеклянной пленке.

Лист электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой // 2790283

Изобретение относится к металлургии, а именно к листу электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой, и может быть использовано при производстве сердечников трансформаторов. Лист электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой содержит основной стальной лист и стеклянное покрытие, сформированное на поверхности основного стального листа и имеющее покрывающую часть и закрепляющую структуру, входящую в основной стальной лист.

Способ получения пленок феррита // 2790266

Изобретение относится к технологии синтеза анизотропных (с осью легкого намагничивания, направленной перпендикулярно плоскости пленки) пленок BaFe12O19 методами осаждения из газовой фазы. Такой материал может быть использован при разработке планарных невзаимных СВЧ-устройств с эффектом самосмещения, в устройствах спинтроники в качестве магнитного диэлектрика.

Лист из cu-содержащей нетекстурированной электротехнической стали и способ его изготовления // 2790231

Изобретение относится к области металлургии, а именно к Cu-содержащему листу из нетекстурированной электротехнической стали, используемому в качестве материала для изготовления железных сердечников двигателей, компрессоров и электрооборудования. Лист выполнен из стали, имеющей химический состав, включающий следующие элементы, мас.%: 0<С≤0,003, Si: 0,1-2,0, Mn: 0,1-0,55, S: до 0,004, Cu: 0,02-0,2, Al: 0,1-1,0, остальное - Fe и неизбежные примеси, при этом в качестве неизбежных примесей содержатся P≤0,2, N≤0,003 и O≤0,003%.

Способ получения композиционного магнитного мелкокристаллического материала // 2790176

Изобретение относится к способу получения композиционных материалов на основе ферритов переходных элементов со структурой шпинели и может найти применение в химической промышленности в процессах органического синтеза, например при производстве бутадиена и конверсии оксида углерода (II), для очистки водных растворов от загрязняющих веществ.

Лист из нетекстурированной электротехнической стали марки 600 мпа и способ его изготовления // 2789644

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу из нетекстурированной электротехнической стали, имеющему предел прочности при растяжении 600 МПа или более и использующемуся в качестве материала для изготовления железных сердечников двигателей или компрессоров. Лист из стали имеет следующий состав, в мас.%: 0<С≤0,0035, Si: 2,0 - 3,5, Mn: 0,4 - 1,2, Р: 0,03 - 0,2, Al: 0,4 - 2,0, при необходимости по меньшей мере один элемент из Sb и Sn при общем содержании 0,003 - 0,2 и при необходимости по меньшей мере один элемент из Mg, Ca и РЗМ при общем содержании 0,0005 - 0,01, остальное - Fe и неизбежные примеси.

Лист из нетекстурированной электротехнической стали и способ его изготовления // 2788424

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу нетекстурированной электротехнической стали, используемому в качестве материала для изготовления приводных двигателей электромобилей. Лист имеет следующий химический состав, мас.%: 0<С≤0,003, Si 1,6 3,4, Mn 0,1-1,2, S≤0,003, Al 0,1-3,0, Sn 0,005-0,2, Са 0,0005-0,01, О≤0,003, N≤0,003, по меньшей мере один элемент из Nb, V или Ti, остальное Fe и неизбежные примеси.

Лютеций-марганцевый сульфид с гигантским продольным эффектом нернста - эттингсгаузена // 2787206

Изобретение относится к разработке сульфидных соединений лютеция и марганца, которые могут быть использованы в качестве составляющих компонентов сенсорной техники, магнитной памяти и для создания охлаждающих устройств на основе эффекта Эттингсгаузена. Лютеций-марганцевый сульфид с гигантским продольным эффектом Нернста-Эттинсгаузена включает компоненты в следующем соотношении, в мас.

Устройство для виброуплотнения заливки катодно-подогревательных узлов // 2712460

Изобретение относится к устройству для виброуплотнения заливки катодно-подогревательных узлов. Устройство содержит корпус, в середине которого закреплена головка громкоговорителя динамическая, чашка из стеклотекстолита, установленная сверху динамической головки.