08.06.2019
219.017.7586

Шихта для получения термостабильных магнитных сплавов с редкоземельными металлами на основе системы Nd-Fe-B

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к производству сплавов для постоянных магнитов, может быть использовано для изготовления высокоэнергетических постоянных магнитов системы (Nd, Pr)-Fe-B. Шихта для получения термостабильных магнитных сплавов методом кальциетермического восстановления для получения компактных слитков РЗМ при следующем соотношении компонентов, масс., %: фторид редкоземельного металла 70,0-73,0%, кальций металлический 27,0÷30,0%. Cоотношение Pr/ΣR во фториде - 10,0÷75,0%. Состав шихты приводит к сокращению технологического цикла изготовления материала за счет получения редкоземельной композиции нужного состава. 2 табл., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сплавов для постоянных магнитов, может быть использовано для изготовления высокоэнергетических постоянных магнитов системы (Nd, Pr)-Fe-B.

Известен способ получения сплавов редкоземельный металл-железо для постоянных магнитов (SU 1724712, опублик. 07.04.1992), в котором описан состав шихты для получения магнитов, состоящий из фторидов РЗМ, хлорида кальция, металлического железа, стружки кальция.

Недостаток данного способа является наличие празеодима в шихте в качестве нежелательной примеси, которая образуется в результате технологических особенностей передела исходного редкоземельного сырья.

Известна лигатура для получения сплавов для постоянных магнитов (SU 1681559, опублик. 03.01.1994), которая состоит из системы РЗМ-Fe, она дополнительно содержит празеодим при следующем соотношении компонентов, мас. %: неодим 35-85, празеодим 1-25, кальций 0,3-1,5, железо остальное.

Недостатком данного изобретения является не возможность получения высокоэнергетических постоянных магнитов.

Наиболее близкой по технической сущности является шихта для внепечного получения магнитных сплавов с редкоземельными металлами (РЗМ) (SU 1791462, опублик. 30.01.1993 г.), которая состоит из фторида редкоземельного металла, фторида железа, металлического кальция и флюсующей добавки.

Недостатком предложенного состава шихты является то, что наличие празеодима в шихте рассматривалось в качестве нежелательной примеси, которая образуется в результате технологических особенностей передела исходного редкоземельного сырья.

В изобретении достигается технический результат, заключающийся в сокращении технологического цикла изготовления материала за счет получения редкоземельной композиции нужного состава.

Указанный технический результат достигается следующим образом: Шихта для получения термостабильных магнитных сплавов методом кальциетермического восстановления для получения компактных слитков редкоземельных металлов при следующем соотношении компонентов, масс. %:

- фторид редкоземельного металла - 70,0-73,0%

- кальций металлический - 27,0÷30,0%,

при этом соотношение Pr/ΣR во фториде - 10,0÷75,0%.

Шихта может быть использована в процессе кальциетермического восстановления и (или) электролитического способа получения металлических РЗМ для последующего производства термостабильных магнитных сплавов на основе системы (Nd, Pr)-Fe-B.

Известно, что для управления магнитными свойствами высокоэнергетических магнитов на основе сплавов системы Nd-Fe-B используется метод легирования, который осуществляется на стадии выплавки сплавов. Одним из способов повышения термической стабильности магнитных характеристик постоянных магнитов (коэрцитивной силы Hc, остаточной индукции Br), работающих при пониженных температурах, является замещение части неодима на празеодим.

В зависимости от интервала рабочих температур эксплуатации постоянных магнитов (Nd, Pr)-Fe-B допускается замещение 10,0-75,0 масс. % неодима на празеодим. Это достигается тем, что на стадии выплавки магнитных сплавов редкоземельный металл используется в виде смеси компактных слитков неодима и празеодима.

Известно также, что празеодим обладает повышенной склонностью к окислению и глубокой коррозии. Это приводит к потерям Pr за счет его неконтролируемого ухода в шлаковую фазу, а получаемый в результате выплавки состав магнитного сплава будет отличаться от заданного состава отличным от требуемого комплекса гистерезисных характеристик. От этого явления можно уйти, если в процессе выплавки использовать компактные слитки редкоземельного металла или лигатуры с заданным соотношением Nd:Pr.

Известны следующие основные способы получения металлических РЗМ для изготовления высокоэнергетических магнитов типа Nd-Fe-B:

- восстановление металлическим кальцием фторидов РЗМ в тиглях из тугоплавких металлов;

- восстановление металлическим кальцием смеси фторидов РЗМ и железа, флюсующей добавки;

- электролитическое восстановление РЗМ из оксидов.

В качестве исходного сырья в производстве редкоземельных металлов используются оксиды, которые получаются в результате гидрометаллургической переработки редкоземельного концентрата, которая характеризуется наличием большого количества ступеней экстракционного передела. При этом предполагается, что в качестве исходного сырья можно использовать промежуточные продукты гидрометаллургического передела с заданным соотношением между неодимом и празеодимом.

Оксиды РЗМ или их смеси могут использоваться в приготовлении фторидов для кальциетермического способа получения компактных слитков чистых РЗМ или лигатур (мастер-сплавов) РЗМ-железо.

Ниже будут приведены примеры использования смеси индивидуальных оксидов Nd и Pr, а также продукты полученные совместным соосаждением.

Пример 1. Проведение кальциетермического восстановления фторидов РЗМ в укрупненном лабораторном масштабе.

Фториды РЗМ получали из металлической смеси оксидов празеодима и неодима или оксида сложного состава (NdxPr1-x)2O3 после операции совместного осаждения путем их взаимодействия с бифторидом аммония HF⋅NH4F. Восстановление фторидов РЗМ проводили в вакуумной индукционной печи в реакционных тиглях из металлического тантала. Шихта состояла из 72,0 масс. % фторида РЗМ и металлического кальция. Восстановление вели по одному режиму: нагрев до 1450°C в течении 30 минут, выдержка при этой температуре в течении 10 минут, слив расплава в медную изложницу и разборка продуктов плавки после охлаждения до температуры не выше 50°C. Выход металла в слиток для всех опытов составлял 93,0-95,6%. Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2. Проведение кальциетермического восстановления фторидов РЗМ в укрупненном лабораторном масштабе.

Фториды РЗМ получали из металлической смеси оксидов празеодима и неодима или оксида сложного состава (NdxPr1-х)2O3 после операции совместного осаждения путем их взаимодействия с бифторидом аммония HF⋅NH4F. Восстановление фторидов РЗМ проводили в вакуумной индукционной печи в реакционных тиглях из металлического тантала. Шихта состояла из 70,0 масс. % фторида РЗМ и металлического кальция. Восстановление вели по одному режиму: нагрев до 1450°C в течении 30 минут, выдержка при этой температуре в течении 10 минут, слив расплава в медную изложницу и разборка продуктов плавки после охлаждения до температуры не выше 50°C. Выход металла в слиток для всех опытов составлял 93,0-95,6%. Результаты приведены в таблице 2.

Сравнение данных отчетов, приведенных в примерах 1-2 показывает, в редкоземельном металле в виде компактных слитков индивидуальных РЗМ сохраняют соотношение между неодимом и празеодимом, заложенное в исходном сырье.

Шихта для получения термостабильных магнитных сплавов методом кальциетермического восстановления для получения компактных слитков редкоземельных металлов при следующем соотношении компонентов, мас.%: фторид редкоземельного металла - 70,0-73,0%, кальций металлический - 27,0÷30,0%, при этом соотношение Pr/ΣR во фториде - 10,0÷75,0%.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 24 items.
20.11.2014
№216.013.0765

Способ переработки сульфидного никелевого сырья

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности никеля, и может быть использовано для переработки сульфидного никелевого сырья, в том числе концентратов и файнштейнов, содержащих в качестве примесей медь и кобальт, с получением чистых металлов или их солей. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533294
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.01.2015
№216.013.20ea

Способ получения оксидной шихты, пригодной для производства цветных кристаллов корунда

Изобретение относится к способу получения оксидной шихты, пригодной для производства цветных кристаллов корунда, включающему анодное растворение сплава на основе алюминия высокой чистоты в водном растворе, содержащем катионы , Na или их смеси, отделение гидроксильного осадка, его промывку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539874
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.06.2015
№216.013.507b

Датчик измерения механических напряжений

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой датчик механических напряжений. Датчик включает прямоугольную пластину из полимерного материала, на верхней поверхности которой сделано углубление, в котором помещается детектор, при этом внутри прямоугольной пластины вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552124
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.07.2015
№216.013.6438

Лигатура для выплавки слитка жаропрочного сплава на основе титана

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к производству слитков жаропрочных сплавов на основе титана. Лигатура содержит, мас.%: вольфрам 28-32, алюминий 28-32, титан остальное. Изобретение обеспечивает равномерное распределение вольфрама и других легирующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557203
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.01.2016
№216.013.a041

Установка для металлотермического восстановления щелочно-земельных металлов

Изобретение относится к металлургии. Установка включает реакционную камеру, с противоположных сторон которой расположены камера загрузки сырьевых брикетов и камера разгрузки обработанных брикетов. Теплоизоляционный корпус реакционной камеры соединен с первым механизмом вертикального перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572667
Дата охранного документа: 20.01.2016
13.01.2017
№217.015.7e29

Способ получения постоянных магнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с железом и азотом

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам изготовления постоянных магнитов из магнитотвердых материалов, на основе соединений редкоземельных металлов и может быть использовано в электротехнической, автомобильной, приборостроительной и других областях промышленности. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601149
Дата охранного документа: 27.10.2016
13.01.2017
№217.015.863f

Способ получения сплава неодим-железо и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электролитическому получению сплавов. Получают сплав неодим-железо, содержащий 78-96 мас.% неодима. В электролизер загружают оксид неодима, железо в виде стружки, расплав солевой смеси в качестве электролита через загрузочный карман, в котором устанавливают температуру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603408
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.b447

Термостойкая ткань из полимерных волокон и изделие, выполненное из этой ткани

Группа изобретений относится к текстильной промышленности, в частности к производству защитной одежды специального назначения. Термостойкая ткань образована переплетением основных и уточных нитей комбинированным полотняным переплетением, по основе основным репсом и по утку уточным репсом. Ткань...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614002
Дата охранного документа: 22.03.2017
26.08.2017
№217.015.e130

Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов от железа включает по крайней мере один этап электрохимической очистки алюминийсодержащих хлоридных растворов. Электрохимическую очистку проводят при рН 1,0-3,0, катодной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625470
Дата охранного документа: 14.07.2017
29.12.2017
№217.015.fa36

Способ получения постоянных магнитов на основе сплавов редкоземельных металлов с железом и азотом

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к способам изготовления постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов редкоземельных металлов с железом и азотом, и может быть использовано в электротехнической, автомобильной, приборостроительной и других областях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639889
Дата охранного документа: 25.12.2017

Похожие РИД в системе