Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области порошковой металлургии, в частности, к магнитным материалам для постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов с металлами группы железа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен магнитный материал на основе неодима, церия, лантана, железа, алюминия, бора следующего химического состава, ат.%: (Nd0,6Ce0,27La0,13)15,5 Fe73,9Al3,1В7,5 (Tang W. and other. Preparation and microstructure of La-containing R-Fe-B permanent magnets. J.Appl.Phys., 1989, V.65, №.8, p.3142-3145).
Недостатками известного магнитного материала являются:
недостаточно высокие магнитные свойства: величина коэрцитивной силы (НCi) равняется 8,1 кЭ, при этом величина температурного коэффициента индукции (ТКИ) не более -0,1%/°С (в области 20÷100°С).
Изделиями из известного магнитного материала являются, например, призмы, цилиндры, кольцевые магниты с радиальной либо аксиальной текстурой и т.д.
Недостатками изделий являются:
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
- недостаточно высокое значение величины НCi, что накладывает ограничения на геометрические размеры изделий, особенно, кольцевых магнитов с радиальной текстурой;
- недостаточно высокая температурная стабильность материала (высокое значение ТКИ, по абсолютной величине), что ограничивает область применения изделий из него в технике.
Известен магнитный материал на основе неодима, железа, кобальта, бора следующего химического состава, ат.%: Nd15(Fe 1-xСоx)77В8, где x=0÷0,2 (Sagawa M. and other. Permanent magnet materials based on the rare earth-iron-boron tetragonal compounds. IEEE Trans. on Magnet., 1984, V.MAG-20, №5, p.1584-1589).
Недостатками известного магнитного материала являются:
недостаточно высокие магнитные свойства: величина НCi не превышает 10,3 кЭ, а величина ТКИ -0,074%/°С.
Изделиями из известного магнитного материала являются, например, призмы, цилиндры, кольцевые магниты с радиальной либо аксиальной текстурой и т.д.
Недостатками изделий являются:
- недостаточно высокое значение величины НCi, что накладывает ограничения на геометрические размеры изделий, особенно, кольцевых магнитов с радиальной текстурой;
- недостаточно высокая температурная стабильность материала (высокое значение ТКИ, по абсолютной величине), что ограничивает область применения изделий из него в технике.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является магнитный материал, имеющий химический состав соответствующий формуле, ат.%:
где R - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы диспрозий (Dy), гольмий (Но), эрбий (Er), тулий (Tm), а Т - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий (Al), галлий (Ga), титан (Ti), ниобий (Nb), молибден (Мо), причем
х1+х2=0,1-0,99
х1/х2 0,10
у1=0,2-0,55
у2=0,01-10 (Патент РФ №2136069)
Недостатками магнитного материала-прототипа являются недостаточно высокие магнитные свойства. Например, при величине ТКИ=-0,05%/°С(20÷100°С), величина остаточной индукции (ВR) не превышает 8,5 кГс.
Изделиями из магнитного материала-прототипа являются любые типоразмеры магнитов (например, призмы, цилиндры, кольца с аксиальной и радиальной текстурой (КМРТ).
Недостатком изделий являются:
невозможность изготовления магнитов с величиной ТКИ более -0,05%/°С, при значении остаточной индукции ВR более 8,5 кГс.
Технической задачей изобретения является увеличение остаточной индукции материала при одновременном увеличении температурной стабильности.
Поставленная техническая задача достигается тем, что разработан магнитный материал, содержащий железо, кобальт, бор и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Но), эрбий (Er), тулий (Tm), который дополнительно содержит церий (Се) и гадолиний (Gd), и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий (Sm), лантан (La), неодим (Nd), иттрий (Y), празеодим (Pr), при этом химический состав соответствует формуле, ат.%:
где R1 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Tb, Dy, Но, Er, Tm, R2 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Sm, La, Nd, Y, Pr, где
х1=0,2-0,5,
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
у1=0,2-0,3,
а значения х2 и х3 выбраны из следующих условий:
х1+х2+х3=0,75-0,99,
х3/х1 0,01.
Магнитный материал дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий (Al), галлий (Ga), титан (Ti), ниобий (Nb), молибден (Мо), медь (Cu), при этом химический состав соответствует формуле, ат.%:
где Т - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Al, Ga, Ti, Nb, Мо, Cu;
у2=0,01-4.
Предложено также изделие, выполненное из указанного выше магнитного материала.
Авторами установлено, что в системе Ce-LR-HR-Fe-Co-B, где LR - легкий, a HR - тяжелый редкоземельные металлы, соответственно, величина отношения HR/(Ce+LR+HR) в основной магнитной фазе (Се, LR, HR)2(Fe, Со)14 В всегда выше, чем в системе Nd-HR-Fe-Co-B (при одинаковом содержании остальных легирующих элементов), что и приводит к повышению величины ТКИ материала. Установлено, что легирование гадолинием делает менее чувствительной величину коэрцитивной силы к изменениям температуры, что также приводит к увеличению величины ТКИ материала. Установлено, что положительное влияние Sm, La, Nd, Y, Pr, a также Al, Ga, Ti, Nb, Мо, Cu в заявленных пределах связано с изменением химического состава фаз, а также фазового состава материала.
Примеры осуществления
Сплав заданного состава выплавляли в вакуумной индукционной печи. Магниты изготавливали по порошковой технологии, включающей: дробление слитка до размера менее 600 мкм, тонкий помол в защитной среде до монокристаллического размера частиц, прессование образцов-свидетелей в магнитном поле 10 кЭ, спекание в вакуумной печи при температуре 1080-1140°С. Полученные заготовки образцов-свидетелей шлифовали до размера 10×10×10 мм. Величину ТКИ измеряли в области 20-100°С.
Составы и свойства предлагаемого магнитного материала и материала-прототипа приведены в таблице.
Предложенный магнитный материал при величине ТКИ более -0,05%/°С позволяет повысить величину BR на 4-25% и НCi на 5-8% по сравнению с магнитным материалом-прототипом, что дает возможность расширить номенклатуру выпускаемых изделий.
Применение предлагаемого магнитного материала позволит повысить точность и стабильность работы навигационного оборудования и систем авиационной автоматики, а также производить магниты любых типоразмеров.
Таблица
Составы и свойства предлагаемого магнитного материала и материала-прототипа
1. Магнитный материал, содержащий железо, кобальт, бор, и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит церий и гадолиний, и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, лантан, неодим, иттрий, празеодим, при этом химический состав соответствует формуле, ат.%:
где R1 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Tb, Dy, Но, Er, Tm, R2 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы Sm, La, Nd, Y, Pr, где
x1=0,2-0,5,
у1=0,2-0,3,
а значения х2 и х3 выбраны из следующих условий:
x1+x2+x3=0,75-0,99
х3/х1 0,01.
2. Магнитный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь, при этом химический состав соответствует формуле, ат.%:
где Т - по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы Al, Ga, Ti, Nb, Mo, Cu, где
у2=0,01-4.
3. Изделие из магнитного материала, отличающееся тем, что оно выполнено из магнитного материала по любому из пп. 1 или 2.
Имя изобретателя: Каблов Евгений Николаевич (RU); Пискорский Вадим Петрович (RU); Валеев Руслан Анверович (RU); Макаров Евгений Антонович (RU); Сычев Игорь Викторович (RU) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Почтовый адрес для переписки: 105005, Москва, ул. Радио, 17, ФГУП "ВИАМ", Зам.Генерального директора И.Е.Ковалеву Дата начала отсчета действия патента: 2004.12.21
Разместил статью: search
Дата публикации: 27-07-2006, 13:16
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к изготовлению магнитов, в частности нано-композитных магнитов для использования в электродвигателях и исполнительных механизмах различных типов. Нанокомпозитный магнит имеет состав, представленный формулой (Fe 1-mTm)100-x-y-z-w-n (B1-pCp) xRyTizV wMn, где Т - Со и/или Ni; R - редкоземельный элемент; М - по меньшей мере один элемент из группы: Al, Si, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Nb, Zr, Mo, Ag, Та и W. Мольные доли х, y, z, w, n, m и p...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя