СПЛАВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ


RU (11) 2127462 (13) C1

(51) 6 H01F1/053, C22C38/16 

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

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

(21) Заявка: 97121156/02 
(22) Дата подачи заявки: 1997.12.23 
(45) Опубликовано: 1999.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2063083 C1, 27.02.96. RU 2021640 C1 15.10.94. RU 2061269 C1, 27.05.96. SU 181311 A3, 30.04.93. JP 62-116756 A, 28.05.87. JP 61-208807 A, 17.09.86. JP 04-26805 A, 25.09.92. JP 62-165305 A, 21.07.87. EP 0680054 A, 02.11.95. EP 063247 A, 04.01.95. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" 
(72) Автор(ы): Лебедь А.Л.; Белов А.В.; Митин Н.П.; Казьмин А.Е. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" 
Адрес для переписки: 121165 Москва, а/я 15, ООО "Юстис" 

(54) СПЛАВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ 

Изобретение относится к постоянным магнитам и может быть использовано в области электроники, приборостроения, радиоэлектроники, машиностроения, компьютерной техники и других областях промышленности. Предложен сплав для постоянных магнитов, содержащий легкие и тяжелые редкоземельные металлы, бор, ниобий, алюминий, медь и железо, отличающийся тем, что дополнительно содержит кобальт, титан и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас. %: легкие редкоземельные металлы 10-34, тяжелые редкоземельные металлы 0,5 - 5,0, бор 0,8 - 2,0, ниобий 110-210-2, алюминий 0,001 -0,5, медь 0,001 - 0,5, цирконий 0,001 - 0,4, титан 0,001 - 0,1, кобальт 0,01 - 3,0, железо - остальное, причем соотношение циркония к ниобию составляет (20 - 100): 1. В качестве легких редкоземельных металлов сплав содержит неодим и/или празеодим. В качестве тяжелых редкоземельных металлов он содержит диспрозий и/или тербий. Технический результат изобретения заключается в повышении температурной стабильности при нормальных условиях и улучшении эксплуатационных характеристик. 2 з.п.ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к постоянным магнитам и может найти применение, в частности, в области электроники, приборостроения, радиоэлектроники, машиностроении, компьютерной технике и других отраслях промышленности.

Перспектива развития производства постоянных магнитов характеризуется созданием высокоэнергетических материалов с повышенными требованиями к их эксплуатации, например, при низких и высоких давлениях, в широком интервале температур, в агрессивных средах и пр.

Известен сплав для постоянных магнитов, содержащий в мас.% 8 - 30 редкоземельного металла (или их смеси), 2 - 28 бора и железо остальное (JP, 3-20044, B4, 18.03.91 Сумитомо Токусю Киндзоку, К.К., H 01 F 1/053).

Известный постоянный магнит обладает низкой термостабильностью, что не позволяет применять его в электромеханизмах, работающих при температурах выше 100 - 150oC.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сплав для постоянных магнитов, содержащий легкие и тяжелые редкоземельные металлы, бор, алюминий, медь и железо при соотношении в мас.%:

легкие редкоземельные металлы - 10 - 30

тяжелые редкоземельные металлы - 2 - 7

ниобий - 0,01 - 0,5

медь - 0,5 - 1,5

алюминий - 0,5 - 1,5

бор - 0,5 - 1,5

железо - остальное

(RU, 2063083, ВНИИХТ, 27.06.96., H 01 F 1/053).

Недостатками данного сплава являются низкая стабильность к окислению на воздухе при нагревании и низкая воспроизводимость магнитных свойств, обуславливающая низкие эксплуатационные характеристики.

Техническим результатом изобретения является повышение температурной стабильности при нормальных условиях и улучшение эксплуатационных характеристик.

Технический результат достигается тем, что сплав для постоянных магнитов, содержащий легкие и тяжелые редкоземельные металлы (РЗМ), бор, ниобий, алюминий, медь и железо, согласно изобретению, дополнительно содержит кобальт, титан и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

легкие РЗМ - 10 - 34

тяжелые РЗМ - 0,5 - 5,0

ниобий - 1 10-5 - 2 10-2

алюминий - 0,001 - 0,5

медь - 0,001 - 0,5

цирконий - 0,001 - 0,4

титан - 0,001 - 0,1

кобальт - 0,01 - 3,0

железо - остальное,

причем соотношение циркония к ниобию составляет (20- 100) : 1.

Технический результат в наилучшей степени достигается при использовании в качестве РЗМ неодима и/или празеодима и при использовании в качестве тяжелых ПЗМ диспрозия и/или тербия.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Использование ниобия и циркония в качестве легирующих и раскисляющих элементов, а также введение кобальта в количестве 0,01 - 3,0 мас.% позволило повысить термостабильность магнитов и улучшить их эксплуатационные характеристики.

Для получения сплава, согласно изобретению, проводится плавление исходного состава в вакуумной индукционной печи при давлении 1 10-1 : 5 10-3 мм рт.ст., причем осуществляют предварительное раскисление расплава введением циркониево-ниобиевой лигатуры.

Ниобий и цирконий повышают и стабилизируют магнитные параметры.

Механизм повышения эксплуатационных характеристик обусловлен обеспечением возможности образования в жидком и твердом состоянии сплава конденсированных оксидных и нитридных фаз при крайне малых скоростях.

Кислород и азот попадают в расплав, как из шихтовых материалов, так и из атмосферы печи в процессе выплавки сплавов.

Присутствие ниобия, циркония и титана в сплаве снижает подвижность носителей заряда на порядок, т.е. тенденция к образованию конденсированной фазы уменьшается в несколько десятков раз. При этом коэффициенты диффузии кислорода и азота и в жидком и в твердом металле снижаются.

Состав сплава содержит поверхностно-активный элемент - алюминий, который способствует блокировке проникновения кислорода и азота в глубину сплава при его измельчении.

Разливку готового сплава ведут в массивную чугунную или медную изложницу.

В таблице 2 приведены температура окисления и магнитные свойства сплавов с составами, соответствующими данным табл.1.

Из данных таблицы 2 следует, что сплавы NN 1 - 6 обладают более высокими магнитными свойствами. Точка Кюри сплавов NN 1 - 6 повысилась до 370oC, коэрцитивная сила по намагниченности до 25 кА/м.

Сплавы NN 1 - 7 обладают более низкой коэрцитивной силой, что не позволяет их использовать в ряде технических производств.

Сплав-аналог N 10 имеет низкую остаточную индикацию, что ограничивает его служебное использование.

Испытания постоянных магнитов, изготовленных из сплавов NN 1 - 6, показали положительные результаты.

В целом использование изобретения по сравнению с аналогом позволило повысить термостабильность магнитов при взаимодействии с атмосферной средой и улучшить их эксплуатационные характеристики. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Сплав для постоянных магнитов, содержащий легкие и тяжелые редкоземельные металлы, бор, ниобий, алюминий, медь и железо, отличающийся тем, что дополнительно содержит кобальт, титан и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Легкие редкоземельные металлы - 10 - 34

Тяжелые редкоземельные металлы - 0,5 - 5,0

Бор - 0,8 - 2,0

Ниобий - 1 10-5 - 2 10-2

Алюминий - 0,001 - 0,5

Медь - 0,001 - 0,5

Цирконий - 0,001 - 0,4

Титан - 0,001 - 0,1

Кобальт - 0,01 - 3,0

Железо - Остальное,

причем соотношение циркония к ниобию составляет (20 - 100) : 1.

2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве легких редкоземельных металлов он содержит неодим и/или празеодим.

3. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве тяжелых редкоземельных металлов он содержит диспрозий и/или тербий.





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