МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА

МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА


RU (11) 2187573 (13) C2

(51) 7 C22C19/07, C22C45/04, H01F1/153 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000126179/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.10.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.10.17 
(45) Опубликовано: 2002.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2009245 C1, 15.03.1994. RU 20009248 С1, 15.03.1994. US 5200002 A, 06.04.1983. ЕР 0088244 А, 17.03.1984. JP 61261451 А, 19.11.1986. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Гаммамет" 
(72) Автор(ы): Стародубцев Ю.Н.; Белозеров В.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное предприятие "Гаммамет" 
Адрес для переписки: 620141, г.Екатеринбург-141, а/я № 62, Ю.Н. Стародубцеву 

(54) МАГНИТНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к магнитомягким сплавам на основе кобальта с низкой остаточной магнитной индукцией. Магнитный сплав на основе кобальта с аморфной структурой содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%: железо 1,65-5, марганец 2-6, кремний 2-8, бор 10-20, кобальт остальное, причем сумма железа и марганца составляет 4-8 ат. %, а сумма кремния и бора составляет 16-24%. Сплав характеризуется низкой остаточной индукцией, высокой степенью линейности кривой намагничивания и магнитной индукцией B800 более 0,9 Тл. Сплав может применяться с большой эффективностью для термомагнитной обработки в поперечном магнитном поле. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе кобальта, которые способны иметь низкую остаточную магнитную индукцию.

Одним из условий применения магнитного сплава в качестве магнитомягкого материала является низкая величина магнитострикции насыщения. Низкую магнитострикцию можно получить в сплаве на основе кобальта, содержащего железо, марганец, кремний и бор [1]. При использовании этого сплава для изготовления записывающих магнитных головок необходимо дополнительно к низкой магнитострикции иметь высокую магнитную индукцию насыщения и высокую магнитную проницаемость. Для этой цели предлагается сплав с аморфной структурой [2], имеющий формулу (CoaFe1-a)100-(b+c)MnbBc-dSid, где а=0,96-0,99, b=3-5, с= 16-18, d=2-6, c-d10. Сплав указанного выше состава имеет магнитную индукцию насыщения более 1,09 Тл и магнитную проницаемость 5000.

В качестве прототипа сплава с аморфной структурой, способного иметь низкую остаточную магнитную индукцию, выбран сплав [3], состав которого в атомных % можно представить в виде формулы (COaNibTcMnbFeе)100-t(SixByMz)t,

где а=0,39-0,99, b=0-0,4, с=0-0,08, d=0,01-0,13, е=0-0,02, d+c=0,01-0,13, a+b+c+d+e= 1, t= 18-35, xt=8-24, yt=4-24, zt=0-8, x+y+z=1, причем группу Т представляют Cr, No, W, V, Nb, Та, Ti, Zr, Hf, а группу М представляют Р, С, Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Be. Из анализа формулы сплава-прототипа следует, что нижняя граница содержания никеля, железа и элементов из групп Т и М равны нулю, то есть эти элементы могут отсутствовать в сплаве. Кроме того, минимальное содержание марганца составляет 0,65 ат.%, минимальное содержание кремния - 8 ат.%, а максимальное содержание железа - 1,64 ат.%.

Сплавы с низкой остаточной магнитной индукцией Вr имеют величину коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса Кп=Br/Bs меньше 0,1, причем Вr - остаточная магнитная индукция, Вs - магнитная индукция насыщения. Кривая намагничивания такого сплава имеет линейный характер. При высокой линейности кривой намагничивания отношение максимальной магнитной проницаемости max к начальной магнитной проницаемости н приближается к единице.

Степень линейности кривой намагничивания также тесно связана с величиной константы магнитной анизотропии Кu, наведенной в процессе термомагнитной обработки в поперечном магнитном поле. При этом, чем выше величина Кu, тем меньше величина начальной магнитной проницаемости н, а величина отношения max/н приближается к единице. Отметим также, что сплавы, способные иметь низкую остаточную магнитную индукцию имеют также высокий коэффициент прямоугольности петли магнитного гистерезиса Кп>0,9 после отжига в продольном магнитном поле.

Для получения магнитного сплава с аморфной структурой, который после отжига в поперечном магнитном поле имеет линейную кривую намагничивания, предлагается содержание железа в сплаве иметь в интервале 1,65-5 ат.%. Это позволяет поддерживать на высоком уровне магнитную индукцию насыщения. Железо и марганец в сумме должны составлять 4-8 ат.%, чтобы магнитостриция насыщения была близка к нулю. Для увеличения константы наведенной магнитной анизотропии содержание кремния должно находиться в интервале 2-8 ат.%. Кремний и бор в сумме должны составлять 16-24 ат.%, чтобы сохранить достаточно высокую магнитную индукцию насыщения. Таким образом, предлагается магнитный сплав с аморфной структурой, способный иметь низкую остаточную магнитную индукцию, содержащий кобальт, железо, марганец, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%: железо 1,65-5, марганец 2-6, кремний 2-8, бор 10-20, кобальт остальное, причем сумма железа и марганца составляет 4-8 ат.%, а сумма кремния и бора составляет 16-24 ат.%.

Примеры. В индукционной вакуумной печи выплавляли сплавы на основе кобальта, содержащие железо, марганец, кремний и бор. Разливку расплава производили на установке "Сириус 150/0.02М". Толщина полученной аморфной ленты составляла 25 - 30 мкм. Ленту сматывали в тороидальные магнитопроводы с наружным диаметром - 32 мм, внутренним диаметром - 20 мм и высотой - 10 мм. Затем магнитопроводы отжигали при оптимальной температуре. В процессе отжига и охлаждения магнитопроводы находились в поперечном магнитном поле, направленном перпендикулярно торцевой поверхности магнитопровода. В таблице представлены результаты измерения коэффициента прямоугольности петли магнитного гистерезиса Кп= Вr/B800, величины магнитной индукции B800 при напряженности магнитного поля 800 А/м и отношения max/н. Из таблицы следует, что предложенные сплавы обладают низкой остаточной магнитной индукцией, высокой степенью линейности кривой намагничивания и достаточно высокой магнитной индукцией B800 более 0,9 Тл. Во всех сплавах начальная относительная магнитная проницаемость находилась в интервале 1000-2000, что ниже, чем в сплаве-прототипе (более 2000). Это указывает на большую эффективность термомагнитной обработки в поперечном магнитном поле и достижению более высокой наведенной магнитной анизотропии.

Источники информации

1. Патент ФРГ 3021536, H 01 F 1/14, С 22 С 19/07, 1980.

2. Патент ЕПВ 0088244, С 22 С 1/00, H 01 F 1/14, 1986.

3. Патент США 5200002, С 22 С 19/07, H 01 F 1/047, 1993. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Магнитный сплав на основе кобальта с аморфной структурой, способный иметь низкую остаточную магнитную индукцию, содержащий железо, марганец, кремний и бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.%:

Железо - 1,65-5

Марганец - 2-6

Кремний - 2-8

Бор - 10-20

Кобальт - Остальное

причем сумма железа и марганца составляет 4-8 ат.%, а сумма кремния и бора - 16-24 ат.%.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru