Способ получения композиционных постоянных магнитов — SU 1131597 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСИИХОИЗММЛВКЮХ3%СГВБЛИН за) В 22 Г 3/02; В 22 Р 1/02ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРН О Р 1/08ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 НРЬЗТИЙ ИЕ ИЭО О 48 Григорьев,оневф вич, А Цнр) 3998669, блик. 1976. В 55" 38813,ублик.980.(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЮИПОЗИЦНОНННХ ИОСтОЯННЫХ МАГНИтое на ос нове сплавов реэкоземеаьных металлов с кобальтом, включающий получение магнитного порошка, его метап:лиэацню и прессование полученнойкомпозиции с прилоиением ориентирующего магнитного поля, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповыпения однородности магнитныхи механических характеристик, привысоком значении энергетическогопроизведения получаемых магнитов,перед операцией получения порошкасплав подвергают воздействию водорода под давлением от 100 до 50 атма металлизацию осуществляют в растворе, содериащем соль освкдаемогометалла и добавки, поддераиваа 1 верН раствора в пределах 4-12.20 25 30 35 40 Поставленная цель достигается.тем, что согласно способу получениякомпозиционных постоянных магнитовна основе сплавов резкоземельныхметаллов,с кобальтом, включающем Изобретение относится к порошковой металлургии композиционных ма"териалов, в частности к способамполучения композиционных постоянныхмагнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с кобальтом сметаллическими связками, и можетбыть использовано в электротехнической, электронной, приборостроительной и других отраслях промьппленности.Известен способ получения композиционных постоянных магнитов с металлическими связками, включающийполучение магнитного порошка, механическое смешивание его с порошком связки и прессование полученнойкомпозиции в магнитном поле 1 .Недостатком известного способаявляется низкая однородность магнитных и механических свойств получаемых магнитов, несмотря на использование длительных операций механического смешивания.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения композиционных постоянных магнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с кобальтом, включающий получение магнитного порошка,.его металлизацию и прессование полученной композиции с приложением ориентирующего магнитного поля, при , чем металлизацию осуществляют химическим методом в растворе, содержащем соль осаждаемого металла и восстановители (формальдегид и гинооульит натрия) Я .Известный способ позволяет повысить однородность магнитных и механических свойств получаемых магнитов, однако получаемые магниты характеризуются низким энергетическим произведением (не более4 48 кДж/м), что ограничивает возможности их практического использования.Цель изобретения - повышение однородности магнитных и механических характеристик при высоком значении энергетического произведения получаемых магнитов. получение магнитного порошка, его металлизацию и прессование полученной композиции с приложением ориентирующего магнитного поля, перед операцией получения порошка сплав подвергают воздействию водорода под давлением от 100 до 150 атм, а металлизацию осуществляют в растворе, содержащем соль осаждаемого металла и добавки, поддерживающие рН раствора в пределах 4-12.Граничные значения давления водорода обусловлены тем, что при давлениях менее 100 атм процесс металлизации не происходит, а давлениесвыше 150 атм технически трудно достижимо и нецелесообразно.Значения рН в пределах 4-12 выбираются в зависимости от используемых солей металлов в кислых, нейтральных и щелочных растворах.П р и м е р . Сплавы редкоземельных металлов с кобальтом двух составов: БшСо 5 (33,5 мас.% Ятп, остальное - кобальт) и Яшг-СО-Сц-Ре (24,5 мас.% Бш, 2,6 мас.% Ег, 47,9 мас,% Со, 7 мас.% Сц, 18 мас.% Ре) .в количестве 200 г выплавленыв индукционной печи в атмосфереособо чистогоаргона Перед получением порошка грубо измельченныев шнековой дробилке до размера час-. тиц 150-200 мкм сплавы помещают в вакуумированный контейнер, куда затем напускают водород под давлением 100, 120 и 150 атм. Сплавы выдерживают в контейнере 48 ч, а затем для получения магнитного порошка подвергают домолу в планетарной мельнице в этиловом спирте до размеровчастиц 5-10 мкм.Для химической металлизации приготовлены два типа растворов: раствор для меднения (СиБ 04 - 10 г, дистиллированная вода до КО мл, ИаОНдо рН = 8-12) и раствор для никелирования (МС 1. - 3,3 г, дистиллированная вода,цо 100 мл, НСТ до рН = = 4-6).Для получения различной толщины покрытий используют различные соотношения порошка и раствора, что поз" воляет регулировать содержание металлической связки в композиционных постоянных магнитах в пределах 8- 25 мас.%.Процесс металлизации проводят до полного прекращения выделенияПараметрыпроцесса Сод жан свя глав Пример орм ост рй е напяжениеатияи/м во лагаемый спосо 00 12 84,2 0,39-0,42 4,0 99 012-34,8 88,9-89,0 120 8 . 87,4 0,39-0,4 150 10 54,2 0,30-0,3,1-8 34,9-3 3 1 водорода и обесцвечивания раствора, что соответствует при изменении давления водорода от 100 до 150 атм (95-12 мин для процесса меднения и 155-26 мин для процесса никелирования).Металлизированный порошок промывают в проточной дистиллированной воде 20 мин высушивают на воздухе 4 ч и прессуют в магнитном поле напряженностью 3. 10 кА/м при дав 6ленни 9,6 108 н/м 2.Магнитные свойства полученных композиционных магнитов контролируют методом выбранного магнитометра и в замкнутой магнитной цепи, механические свойства измеряют в соответствии с ГОСТ .4651-68. Неоднородность магнитных и механических свойств оценивают поих разбросу в трех точках, выбранных на поверхности образца, при этом в качестве параметра оценки магнитных свойств в измеряемых точках используют нормальную составляющую магнитного но- тока, контролируемую датчиком Холла.Результаты измерений полученных композиционных постоянных магнитов приведены в таблице (примеры 1-6). Там же приведены характеристики магнитов, изготовленных известным способом Я путем механического смешивания магнитного порошка и по. 131597 4рошка металлической связки (медиили никеля, примеры 7-10), а такжеизвестным способом 2 из порошка,подвергнутого химической металлизации в растворах меднения или никели.рования с использованием восстановителей (формальдегид и гипосульфитнатрия) и стабилизаторов (примеры11-14) .10 Как следует из приведенных данных, использование предлагаемогоспособа получения композиционныхпостоянных магнитов позволяет значительно уменьшить разброс их маг-.нитных и механических характеристикв различных участках магнитов и,тем самым, повысить их однородность,При этом, как видно из таблицы,магниты, полученные предлагаемьи с 2 О способом, одновременно характеризуются высокими значениями энергетического произведения (магнитнойэнергии), превосходя получаемыеизвестным способом 2 в 3-4 раза.25 Использование предлагаемого способа позволит существенно повысить качество композиционных постоянных магнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с кобальтом с металлическими связками и за счет этого расширить область их использования в изделиях электротехники, электроники и приборостроения.е азброс характеристик приэмерении в трех точках1131597 Продолжение таблицы Разброс характеристик приизмерении в трех точках Параметрыпроцесса нитная Связка Сплав Пример Давлеэнергия.,кДж/10 25 49,1 0;11-0,25 21,3-27,5 63,4-71,5 Известный способ 2 11 ЗшСо Медь 12 31,3 О, 13-0,21 11,6-21,4 71,3-99,1 12 21,8 0,09"0,15 16,7-31,3 71,6-89,4 12 101,84 41,2 0,20-0,25 17,2-26,1 -181,4 Никель 8 14 6 .29,4 0 е 10-Оэ 15 12 э 7-14 ю 3 71 э 6-73 э 4 ЩЩЮВЭааэ 9689/6 Ъцива 774 Подинсное Фюавал ШШ фПвтаат", г.уагорюд, уа.Проектам,13 - -СоЯш-Е г-Со- Сц-Ге Содержаниесвязки,мас.й до- родар атм рНраствора Нормальная составляющая магнит ного потоазрущающее напяжение иатия,Н/мТвердостьно Бринелю,Нв, ед.