27.03.2016
216.014.c83e

МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к области порошковой металлургии, а именно к магнитным (магнитотвердым) материалам для постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов и к изделиям, выполненным из таких материалов, и может быть использована в авиационной промышленности. Предложен магнитный материал, содержащий празеодим, железо, кобальт, бор, медь и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей гадолиний, диспрозий, самарий, церий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит олово, при этом химический состав магнитного материала соответствует формуле в ат. долях: где R - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей гадолиний, диспрозий, самарий, церий; x1=0,01-0,50; у1=0,30-0,55; у2=0,5-2,0; z=0,001-0,1. Магнитный материал обеспечивает повышение значения остаточной магнитной индукции Bпри величине температурного коэффициента индукции (ТКИ), близкой к нулю, а также увеличение выхода годных изделий - кольцевых магнитов с радиальной текстурой (КМРТ), выполненных из данного материала, что является техническим результатом изобретения. 2 н.п. ф-лы. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Группа изобретений относится к области порошковой металлургии, а именно к магнитным (магнитотвердым) материалам для постоянных магнитов на основе редкоземельных элементов и к изделиям, выполненным из таких материалов, и может быть использована в авиационной промышленности.

Известен магнитный материал, содержащий железо, кобальт, бор, а также по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, который дополнительно содержит празеодим, а также по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, лантан, церий, неодим, иттрий, химический состав которого соответствует формуле, ат. %: , где R1 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий; R2 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, лантан, церий, неодим, Y; x1=0,2-0,5; у1=0,2-0,3; x1/x2≥5. Данный магнитный материал дополнительно может содержать по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь, при этом химический состав материала соответствует формуле, ат. %: , где Τ - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь; у2=0,001-6, а также изделие, выполненное из этого магнитного материала (Патент РФ №2244360 С1, опубл. 10.01.2005 г.).

Недостатками указанного магнитного материала являются недостаточно высокие магнитные свойства. Например, величина остаточной магнитной индукции (BR) не превышает 8,2 кГс при наилучшем значении температурного коэффициента индукции (ТКИ)=0 %/°С. Кроме того, кольцевые магниты с радиальной текстурой, выполненные из данного магнитного материала, имеют недостаточный выход годных при механической обработке.

Известен магнитный материал, содержащий железо, кобальт, бор, а также по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, который дополнительно содержит церий, гадолиний и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, лантан, неодим, иттрий, празеодим, химический состав которого соответствует формуле, ат. %: , где R1 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий; R2 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, лантан, неодим, иттрий, празеодим, где x1=0,2-0,5; y1=0,2-0,3; x1+х2+х3=0,75-0,99; х3/x1≥0,01. Данный магнитный материал дополнительно может содержать по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь, при этом химический состав материала соответствует формуле, ат. %: , где Τ - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, необий, молибден, медь; у2=0,01-4, а также изделие, выполненное из этого магнитного материала (Патент РФ №2280910 С1, опубл. 27.07.2006 г.).

Недостатками указанного магнитного материала являются недостаточно высокие магнитные свойства. Например, величина модуля температурного коэффициента индукции (ТКИ) превышает 0,022. Кроме того, кольцевые магниты с радиальной текстурой, выполненные из этого материала, имеют недостаточный выход годных при механической обработке.

Наиболее близким аналогом предлагаемой группы изобретений, принятым за прототип, является магнитный материал, содержащий железо, кобальт, бор, а также по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий, который дополнительно содержит празеодим, гадолиний, а также по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, неодим, церий, при этом химический состав материала соответствует формуле, ат. %: , где R1 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы тербий, диспрозий; R2 - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы самарий, неодим, церий; x1=0,40-0,7; х2+х3=0,001-0,25; y1=0,2-0,43. Данный магнитный материал дополнительно может содержать по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь, при этом химический состав материала соответствует формуле, ат. %: , где Τ - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы алюминий, галлий, титан, ниобий, молибден, медь; у2=0,001-1, а также изделие, выполненное из магнитного материала (Патент РФ №2368969 С2, опубл. 27.09.2009 г.).

Недостатками магнитного материала, известного из прототипа, являются недостаточно высокие магнитные свойства. Например, величина остаточной индукции (BR) не превышает 8,52 кГс. Кроме того, кольцевые магниты с радиальной текстурой, выполненные из данного материала, имеют недостаточный выход годных при механической обработке.

Техническим результатом предлагаемой группы изобретений является разработка магнитного материала для постоянных магнитов и изделия, выполненного из него, обладающих повышенным значением остаточной магнитной индукции BR при величине ТКИ, близкой к нулю, и увеличение выхода годных изделий - кольцевых магнитов с радиальной текстурой (КМРТ), - выполненных из данного материала.

Для достижения поставленного технического результата предложен магнитный материал, содержащий празеодим, железо, кобальт, бор, медь и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей гадолиний, диспрозий, самарий, церий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит олово, при этом химический состав магнитного материала соответствует формуле, ат. долей:

где R - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей гадолиний, диспрозий, самарий, церий;

x1=0,01-0,50;

у1=0,30-0,55;

у2=0,5-2,0;

z=0,001-0,1.

а также изделие, выполненное из данного магнитного материала.

Авторами установлено, что легирование материала системы (Pr1-xRx)-(Fe1-yCoy)-B оловом и медью в заявленных пределах не только облегчает спекание магнитов, но и понижает величину ТКИ материала (по абсолютной величине) без понижения BR за счет замещения ионами этих металлов ионов железа в основной магнитной фазе. Легирование предлагаемого материала диспрозием также приводит к понижению величины ТКИ, а легирование материала гадолинием способствует увеличению значения BR. Положительное влияние самария и/или церия, а также олова и меди в заявленных пределах связано с изменением химического состава основной магнитной фазы (Pr, R)2(Fe, Co)14B и фазового состава всего магнитного материала. Кроме того, ввиду относительно невысокой температуры плавления олова, трещины, заложенные при прессовании, в случае легирования материала оловом и медью начинают закрываться раньше, чем при легировании только медью, а при остывании магнитов и их усадке олово дольше остается расплавленным и предохраняет материал от растрескивания.

Примеры осуществления изобретения

Сплав заданного состава выплавляли в вакуумной индукционной печи. Магниты изготавливали по порошковой технологии, включающей дробление слитка до получения частиц размером менее 600 мкм, тонкий помол в защитной среде до монокристаллического размера частиц, прессование образцов в магнитном поле напряженностью 10 кЭ, спекание в вакуумной печи, шлифование полученных заготовок до размера 20×10×10 мм. Величину температурного коэффициента индукции (ТКИ) измеряли в области температур от -60 до +120°С. КМРТ шлифовали только по плоскости, поскольку на этой операции наблюдается наибольший процент брака по сколам и трещинам.

Одновременно был изготовлен магнитный материал состава, известного из прототипа. Составы и свойства предлагаемого магнитного материала и материала, известного из прототипа, приведены в таблице. В таблице строка 1: нижнее граничное значение для x1=0,01 ат. долей, нижнее граничное значение для у1=0,30 ат. долей, нижнее граничное значение для у2=0,50 ат. долей, нижнее граничное значение для z=0,001 ат. долей; строка 6: верхнее граничное значение для x1=0,50 ат. долей; верхнее граничное значение для y1=0,55 ат. долей, верхнее граничное значение для у2=0,2 ат. долей, верхнее граничное значение для z=0,1 ат. долей. В строках 2-5 представлены промежуточные значения заявленных параметров.

Предложенный магнитный материал при величине ТКИ=0%/°С позволяет повысить величину выхода годных КМРТ при шлифовке с 40% для прототипа до минимального значения 69%, т.е. в 1,7 раза, на отдельных составах этот показатель достигает 80%, т.е. в 2 раза. При этом величина BR повышается не менее чем на 0,98 кГс, по сравнению с магнитным материалом, известным из прототипа, что дает возможность без понижения точности понизить энергопотребление динамически настраиваемых гироскопов.

Применение предложенного магнитного материала и изделия, выполненного из него, позволяет повысить точность и стабильность работы динамически настраиваемых гироскопов и применять их в изделиях с автономным электропитанием.


МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 366.
10.01.2013
№216.012.18ce

Клеевая композиция

Изобретение относится к клеевой композиции для крепления резин на основе полярных и неполярных каучуков между собой и к металлам в изделиях авиационной, автомобильной промышленности и судостроения. Клеевая композиция включает бутадиеннитрильный каучук, фенолоформальдегидный олигомер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471842
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18fb

Способ нанесения покрытия для защиты от высокотемпературного окисления поверхности внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких хромоалюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении. Проводят насыщение поверхности внутренней полости лопатки углеродом путем заполнения внутренней полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471887
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7d

Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей и может быть использовано при изготовлении валов газотурбинных двигателей, шасси вертолетов и других деталей для защиты от коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях, в том числе при повышенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480534
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5951

Способ изготовления полых изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к области технологии формования конструкций из полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления быстровозводимых арочных мостов, при сооружении тоннелей, ангаров и других строительных конструкций. Согласно способу заполняют газом надувную внутреннюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488486
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.08.2013
№216.012.6531

Устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции

Использование: для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции. Сущность: заключается в том, что устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции включает приводной блок, имеющий, по крайней мере, один магнит, расположенный на внешней поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491542
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.670a

Способ получения монокристаллических изделий из никелевых жаропрочных сплавов с заданной кристаллографической ориентацией

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку монокристаллической заготовки произвольной кристаллографической ориентации, ее травление на макроструктуру, определение ориентации заготовки как угла между ее геометрической осью и плоскостью выбранной кристаллографической ориентации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492025
Дата охранного документа: 10.09.2013
Показаны записи 1-10 из 338.
10.01.2013
№216.012.18ce

Клеевая композиция

Изобретение относится к клеевой композиции для крепления резин на основе полярных и неполярных каучуков между собой и к металлам в изделиях авиационной, автомобильной промышленности и судостроения. Клеевая композиция включает бутадиеннитрильный каучук, фенолоформальдегидный олигомер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471842
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18fb

Способ нанесения покрытия для защиты от высокотемпературного окисления поверхности внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких хромоалюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении. Проводят насыщение поверхности внутренней полости лопатки углеродом путем заполнения внутренней полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471887
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7d

Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей и может быть использовано при изготовлении валов газотурбинных двигателей, шасси вертолетов и других деталей для защиты от коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях, в том числе при повышенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480534
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5951

Способ изготовления полых изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к области технологии формования конструкций из полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления быстровозводимых арочных мостов, при сооружении тоннелей, ангаров и других строительных конструкций. Согласно способу заполняют газом надувную внутреннюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488486
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.08.2013
№216.012.6531

Устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции

Использование: для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции. Сущность: заключается в том, что устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции включает приводной блок, имеющий, по крайней мере, один магнит, расположенный на внешней поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491542
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.670a

Способ получения монокристаллических изделий из никелевых жаропрочных сплавов с заданной кристаллографической ориентацией

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку монокристаллической заготовки произвольной кристаллографической ориентации, ее травление на макроструктуру, определение ориентации заготовки как угла между ее геометрической осью и плоскостью выбранной кристаллографической ориентации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492025
Дата охранного документа: 10.09.2013

Похожие РИД в системе