Магнитная композиция — SU 1417685 (original) (raw)
Формула
МАГНИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая 89 - 91 мас.% порошка феррита бария или стронция, 7,5 - 10,0 мас.% термопластичного связующего и 0,5 - 1,5 мас. % карбоновых кислот и или их эфиров и солей, отличающаяся тем, что, с целью удешевления композиции при сохранении высоких магнитных параметров и литьевых свойств, порошок феррита бария или стронция содержит смесь анизотропных частиц с размерами 20 - 200 мкм с 10 - 60 мас.% изотропных частиц с размерами 0,05 - 4,00 мкм.
Описание
Изобретение касается магнитных материалов, в частности композиционных магнитно-эластичных материалов на основе феррита бария или стронция, и может быть использовано при изготовлении постоянных магнитов для электродвигателей, акустических систем, таходатчиков и других изделий.
Целью изобретения является удешевление композиции при сохранении высоких магнитных параметров и литьевых свойств.
Изобретение основано на использовании в качестве ферромагнитного наполнителя смеси анизотропных и изотропных порошков феррита бария или стронция. Экспериментально установлено, что при использовании в качестве ферромагнитного наполнителя смеси анизотропных частиц с размерами 20-200 мкм и изотропных частиц с размерами 0,05-4,00 мкм, взятых в оптимальных соотношениях (10-60 мас.% изотропных частиц от общей массы наполнителя), уменьшается вязкость композиции и улучшаются условия ориентации частиц внешним магнитным полем в процессе литья под давлением. Это позволяет сохранить уровень магнитных характеристик композиции без увеличения содержания ферромагнитного наполнителя, а замена части анизотропного порошка феррита бария или стронция более дешевым изотропным порошком снижает стоимость магнитной композиции. Соотношение других компонентов в композиции обусловлено необходимостью сохранения высокого уровня литьевых свойств.
Примеры содержания компонентов в композициях и их свойства приведены в табл. 1 и 2.
В качестве ферромагнитного наполнителя брали смесь порошков, состоящую из анизотропных крупнодисперсных (20-200 мкм) и изотропных мелкодисперсных (0,05-4,00 мкм) частиц феррита бария или стронция.
Для приготовления крупнодисперсных анизотропных частиц анизотропные магниты феррита бария марки 28БА190 или феррита стронция марки 28СА250 дробили в щековой дробилке, мололи в шаровой мельнице в течение 2 ч сухим способом. После помола проводили термообработку порошка при 850оС в электропечи и протирали порошок через сито с сеткой N 02. Порошок представлял собой анизотропные частицы с размерами 20-200 мкм.
Изотропные частицы требуемого грансостава и высокой степени разъединенности получали из готовых ферритовых порошков, производимых химической промышленностью. Порошки домалывали в вибромельнице в течение 2 ч до Sуд 
1,0 м2/г по прибору ПСХ и проводили термообработку их при 750оС. Порошок представляя собой изотропные частицы феррита стронция или бария с размерами 0,05-4,00 мкм.
В качестве термопластичного связующего в композиции использовали сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен), полиэтилен низкого давления (ПНД), сополимер этилена с пропиленом и термоэластопласт ДСТ-30, выбранные по величинам индексов расплава. Модифицирующие добавки выбирали из класса карбоновых кислот (или их эфиров) и солей. Пределы содержания связующего и добавок устанавливали в соответствии с содержанием порошка-наполнителя: при максимуме наполнителя брали минимальное количество связующего и максимальное количество модифицирующих добавок, доходящее до 1,5 мас.%.
Композиции получали в смесителе типа Бенбери введением в расплав сэвилена (пример 1) последовательно ферритовых порошков, взятых в соотношении, указанном в табл. 1, и модифицирующих добавок с последующим перемешиванием при 120 
10оС в течение 25 10 мин. Полученную композицию гранулировали в дискошнековом смесителе. Гранулы использовали для литья в литьевой машине в специальных пресс-формах, снабженных устройством для поворота частиц в магнитном поле - текстурующим устройством.
В примерах 2-12 композицию получали так же, как в примере 1. Температуру расплава термопластичного связующего при перемешивании выбирали в зависимости от типа используемого связующего.
Примеры 1-5 относятся к композициям, соотношение компонентов которых соответствует изобретению. Примеры 6-14 осуществлены при выходе за пределы изобретения: примеры 6, 7 - по содержания изотропного порошка; примеры 8, 9 - по содержанию термопласта к общему содержанию порошка-наполнителя, примеры 13, 14 - по дисперсности анизотропного порошка. В таблице даны также композиции с использованием только изотропных порошков феррита бария или стронция (примеры 11, 12) и только анизотропного порошка феррита (пример 10). В табл. 2 для сопоставления приведены характеристики известной магнитной композиции (пример 15).
Как следует из табл. 1 и 2, композиции по изобретению (примеры 1-5) характеризуются высоким уровнем магнитных свойств [(ВH)макс= 12,8-13,5 кДж/м3] и хорошими литьевыми свойствами (ПТР= 3,1-8,1 г/10 мин), соответствуя по данным параметрам известным композициям (примеры 10 и 15 в табл. 1 и 2).
Из табл. 1 и 2 также следует, что при выходе за пределы изобретения как по соотношению компонентов (примеры 6-9), так и по дисперсности частиц ферритового наполнителя (пример 13 - изотропные частицы размером 5-50 мкм и пример 14 - анизотропные частицы размером 5-80 мкм) существенно ухудшают магнитные характеристики композиции.
Магнитная композиция по изобретению позволяет достичь тех же магнитных характеристик и текучести, что и известные композиции, при меньшей стоимости ферромагнитного наполнителя (8-14 тыс руб/т в сравнении с 15 тыс. руб./т для известного компонента).
Изобретение касается композиционных магнитных материалов на основе порошков ферритов бария и стронция и может быть использовано при производстве постоянных магнитов для электродвигателей, акустических систем, таходатчиков. С целью удешевления магнитной композиции при сохранении ее магнитных и термопластических свойств в качестве ферромагнитного наполнителя используют смесь анизотропных (20 - 200 мкм) и изотропных (0,05 - 4,00 мкм) частиц феррита бария или стронция. Содержание изотропных частиц составляет 10 - 60 мас. % от общей массы наполнителя. В качестве связующего используют термопластины (7,5 - 10,0 мас.%), а для улучшения текстуруемости добавляют 0,5 - 1,5 мас. % модифицирующих добавок из класса карбоновых кислот, их эфиров и солей. Общее содержание ферритового порошка в композиции составляет 89 - 91 мас.%. Получены магнитные композиции с (BH)макс 12,8 - 13,5 кДж/м3 при показателе текучести расплава (ПТР) 3,1 - 8,1 г/10 мин. 2 табл.
Рисунки
Заявка
4029062/02, 27.02.1986
Бодров С. Г, Михалькова Г. П, Иванова И. Н, Кривошеев В. К, Ткаленко Э. Н, Пышков В. Ф, Алфимов Ю. А
МПК / Метки
МПК: H01F 1/113
Метки: композиция, магнитная
Опубликовано: 30.09.1994