МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ


RU (11) 2021640 (13) C1

(51) 5 H01F1/053, C22C38/12 

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

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

(21) Заявка: 5021593/02 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.03 
(45) Опубликовано: 1994.10.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ТУ 16-586-290-86. Материалы магнитотвердые спеченные. Европейский патент N 0134304, кл. H 01F 1/04, 1985. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт релестроения 
(72) Автор(ы): Коротков Г.С.; Албутов А.А.; Яковлев Л.С.; Лилеев А.С.; Менушенков В.П. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт релестроения 

(54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ 

Изобретение относится к постоянным магнитам и может найти применение, в частности, в электромеханических изделиях, требующих высоких рабочих характеристик постоянных магнитов. Сущность изобретения: предложен материал для постоянных магнитов следующего состава, мас.%: неодим 28 - 34; диспрозий с тербием 4 - 6,5; кобальт 7 - 14; бор 1 - 1,3; галлий 0,75 - 3; ниобий 0,75 - 4; железо остальное. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к постоянным магнитам и может найти применение, в частности, в электромеханических изделиях, например, электрических вентильных двигателях, требующих высоких рабочих характеристик постоянных магнитов.

Известен постоянный магнит (Патент Японии 61-34242, кл. Н 01 F 1/08) типа РЗМ-железо-бор, содержащий указанные компоненты в следующих соотношениях, мас. % : редкоземельные элементы - 10,0-40,0%, бор 1,0-10,0%, железо остальное.

Однако, известный постоянный магнит обладает низкой термостабильностью. Точка Кюри (Тс) этого магнита составляет 310оС, что не позволяет применять его в электромеханизмах, работающих при температурах выше 100оС.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является постоянный магнит (ТУ 16-586-250-86 Материалы магнитотвердые спеченные), содержащий, мас.%: неодим 28,0-37,0%, диспрозий+тербий 4,0-6,5%, бор 1,0-1,3%, кобальт не более 5,0%, железо остальное.

Недостатком этого постоянного магнита также является низкая термическая стабильность. Точка Кюри магнита с таким составом равна 350оС, что не позволяет использовать его в вентильных электродвигателях, работающих при температурах, превышающих 150оС.

Целью изобретения является увеличение термостабильности постоянного магнита за счет повышения точки Кюри и коэрцитивной силы по намагниченности.

Поставленная цель достигается тем, что постоянный магнит, содержащий редкоземельные элементы (неодим, диспрозий, тербий), железо, кобальт, бор, дополнительно содержит галлий с ниобием, а процент содержания кобальта составляет 7-14 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Неодим (Nd) 28-34 Диспрозий (Dy) + + Тербий (Тb) 4-6,5 Кобальт (Со) 7-14 Бор (В) 1-1,3 Галлий (Gа) 0,75-3 Ниобий (Nb) 0,75-4 Железо (Fе) Остальное

Сущность изобретения заключается в том, что использование ниобия и галлия в качестве легирующих элементов и увеличение содержания кобальта до 7-14 мас.%, позволило повысить термостабильность магнитов за счет повышения точки Кюри до 450оС и коэрцитивной силы по намагниченности до 1800 кА/м, а следовательно, возможность его использования в вентильных электродвигателях с рабочей температурой выше 150оС.

Шихту для изготовления образцов магнитов выплавляют в вакуумной индукционной печи типа "Кристалл-1" в количестве 3,5 кг. Шихту дробят в щековой дробилке до фракции порошка 0,63 мм, после чего производят помол до 5-10 мкм в вибромельнице М-10 в среде ацетона в количестве 2 кг в течение 60 мин, с добавлением олеиновой кислоты (ПАВ). ПАВ позволяет уменьшить удельное давление прессования в 8-10 раз. Таблетки для постоянных магнитов с размерами 6х16х20 мм массой 15 г прессуют в электромагните ИПС в магнитном поле более 2000 кА/м и удельным давлением прессования 600 кг/см2. Полученные таблетки спекают в вакуумной печи типа СНВЭ-1.3.1/16 при температуре Тсп=1080-1120оС в течение 1 ч, производят первую ступень термообработки при Т1=900оС в течение 1 ч, затем медленно охлаждают до 100оС в печи.

Вторую термообработку при Т2=580оС производят в инертной среде в течение 1 ч, а затем резко охлаждают в воздушном потоке вне камеры электропечи.

Температура спекания зависит от содержания ниобия и галлия, а температура термообработки Т 2 зависит в основном от содержания кобальта. В сплавах в качестве редкоземельных элементов использованы неодим, диспрозий, тербий.

Точку Кюри сплавов определяли на вибромагнитометре. Индукцию насыщения и коэрцитивную силу по намагниченности определяли на установке ТКМГП ГЛЦИ. 421 419.005.И1 с применением мини-ЭВМ "Электроника Д3-28".

Из таблицы следует, что сплавы 3-7 обладают более высокими магнитными свойствами. Точка Кюри сплавов повысилась до 400-450оС, коэрцитивная сила по намагниченности - от 1500 кА/м до 1800 кА/м.

Сплав 8 обладает низкой коэрцитивной силой, что не позволяет применять его в вентильных электродвигателях. Сплав 9 обладает непрямоугольной петлей гистерезиса и низкой остаточной индукцией, что так же ухудшает технические характеристики электродвигателя.

Испытание вентильного электродвигателя с применением постоянных магнитов, изготовленных из сплавов 3-7, показали положительные результаты (протокол испытаний прилагается).

Использование изобретения по сравнению с прототипом позволило повысить термостабильность магнитов и увеличить рабочую температуру вентильных электродвигателей выше 150оС.

Использование предлагаемого термостабильного постоянного магнита обеспечивает снижение массогабаритов вентильных электродвигателей на 20-30%, магнитный момент увеличивается на 40-50%. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, содержащий неодим, диспрозий с тербием, железо, кобальт, бор, ниобий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит галлий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Неодим 28 - 34

Диспрозий с тербием 4 - 6,5

Кобальт 7 - 14

Бор 1 - 1,3

Галлий 0,75 - 3

Ниобий 0,75 - 4

Железо Остальное




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