×
13.02.2018
218.016.24b4

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫХ МАГНИТОВ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Nd-Fe-B

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области получения постоянных магнитов и может быть использовано при производстве высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных (РЗМ) сплавов и, в частности, на основе неодима, железа и бора (сплав Nd-Fe-B). Способ получения высококоэрцитивных магнитов из сплавов на основе Nd-Fe-B включает дробление базового сплава, смешивание сплава и добавки для коррекции состава сплава, прессование смеси порошков в магнитном поле, спекание заготовки и охлаждение, при этом добавкой для коррекции состава сплава являются гидриды лигатуры РЗМ-Fe, а спекание магнита производят в вакууме или при остаточном давлении в течение 1-2 ч. Изобретение позволяет увеличить коэрцитивную силу и остаточную индукцию получаемых магнитов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области получения постоянных магнитов и может быть использовано при производстве высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных (РЗМ) сплавов и, в частности, на основе неодима, железа и бора (сплав Nd-Fe-B).

Постоянные магниты (ПМ), изготовленные из тройных сплавов с содержанием неодима до (33-34) %, полученных по внепечной фторидной технологии, имеют относительно низкую коэрцитивную силу и высокие значения остаточной магнитной индукции.

Для получения высокоэнергоемких ПМ с высокими значениями коэрцитивной силы можно корректировать химический состав этих сплавов.

Известны постоянный магнит и способ его изготовления [RU 2458423, H01F 41/02, H01F 1/053, С01В 35/04, опубл. 10.08.2012], в котором раскрыт способ изготовления постоянного магнита с Dy или Tb, продиффундировавшими в кристаллическую зернограничную фазу спеченного магнита. Спеченный магнит на основе железа-бора-редкоземельного элемента располагают в рабочей камере, которую нагревают до определенной температуры, испаряя испаряющийся материал, который размещен в той же самой или другой рабочей камере и состоит из гидрида, содержащего по меньшей мере один из Dy и Tb. Испаренный испаряющийся материал сцепляется с поверхностью спеченного магнита, и атомы металла Dy и/или Tb в сцепляющемся испаряющемся материале диффундируют в кристаллическую зернограничную фазу спеченного магнита.

Недостатком предложенного способа корректирования состава сплава является то, что корректировка происходит только в поверхностных слоях магнита, кроме того, в результате испарения Dy и/или Тb пары этих металлов неизбежно будут оседать не только на поверхности магнита, но и на стенках рабочей камеры, что приведет к перерасходу дорогостоящих материалов.

Известен способ получения высококоэрцитивных магнитов из сплавов на основе Nd-Fe-B [RU 1243947, H01F 1/053, H01F 41/02, опубл. 27.02.2013]. Способ осуществляется путем диффузионного отжига спеченных магнитов при температуре 600-1000°С, поверхность которых контактирует с дисперсными порошками материалов-источников диффузии, на основе диспрозия и/или тербия. В качестве источников диффузии используются дисперсные порошки металлического диспрозия (Dy) или тербия (Tb), порошки гидридов Dy и/или Tb или порошки сплавов на основе интерметаллических соединений с низкой температурой плавления (500-1200°С). При этом диффузионный отжиг осуществляют в течение 0,5-20 часов при температуре 550-850°С с последующим проведением дополнительного отжига при температуре 550-600°С в течение 0,5-1,0 ч.

Недостатком предложенного способа корректирования состава сплава является то, что корректировка происходит только в поверхностных слоях магнита, кроме того, наличие в технологическом процессе нескольких продолжительных высокотемпературных переделов увеличивает энергозатраты на производство магнитов.

Наиболее близким по достигаемому эффекту является изобретение «Магнитный материал для постоянных магнитов и способ его изготовления» [RU 2136068, H01F 1/057, С22С 1/04, опубл. 27.08.1999], принятый за прототип. В изобретении описан способ изготовления магнитного материала, который включает дробление базового сплава и сплава-добавки, смешивание сплавов, прессование смеси порошков в магнитном поле, спекание заготовки и охлаждение.

Недостатком предложенного способа являются трудности при изготовлении мелкодисперсного порошка сплава-добавки, т.к. получаемые металлические порошки являются высокоактивными, пирофорными и должны храниться и использоваться исключительно в инертной атмосфере.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в получении постоянных магнитов с высокими магнитными свойствами за счет корректировки состава магнитного сплава, при простоте работы с порошкообразными добавками и относительно низких удельных энергозатратах.

Поставленная задача решается тем, что способ получения высококоэрцитивных магнитов из сплавов на основе Nd-Fe-B включает в себя дробление базового сплава, смешивание сплава и добавки для коррекции состава сплава, прессование смеси порошков в магнитном поле, спекание заготовки и охлаждение, при этом используется добавка (3-8) % мас. от массы сплава для корректировки состава сплава, которая представляет собой гидриды лигатуры РЗМ-Fe в виде (РЗМНx+Fe) с размерами частиц (0,5-1) мм, а спекание магнита проводят в вакууме или при остаточном давлении до 10 Па при температурах (1100-1250)°С в течение 1-2 ч.

На чертежах приведены следующие графики:

- фиг. 1. Кривые размагничивания магнитов, полученных ТФЛ металлическими лигатурами;

- фиг. 2. Кривые размагничивания магнитов, полученных ТФЛ гидридами лигатур.

Кривая «0» относится к базовому магнитному сплаву 32Nd-Fe-1,1 В, а кривые 1-4 - к магнитам с корректированным химическим составом добавками: 75Nd-Fe, 42Dy-Fe, 40Tb-Fe и 70Tb-Fe соответственно.

Основными этапами корректировки (твердофазного легирования) состава магнитов на основе Nd-Fe-B были следующие:

1) дробление и измельчение слитка магнитного сплава;

2) добавление на стадии измельчения гидрида лигатуры РЗМ-Fe в виде (РЗМНx+Fe) в количестве (3-8) % мас. от массы сплава;

3) прессование и спекание смеси при температуре (1100-1250)°С;

4) намагничивание спеченных образцов.

При прессовании и спекании смеси при температуре (1100-1250)°С происходит полное дегидрирование РЗМНx, водород удаляется из рабочего объема, а полученный дегидрированием РЗМ дополняет состав сплава и участвует в рекомбинации фазы Nd2Fe14B, в результате получается заготовка постоянного магнита необходимого состава.

Проведенные эксперименты показали, что добавки лигатур в металлическом виде на этапе тонкого помола магнитных сплавов влияют преимущественно на коэрцитивную силу магнитов. Значение остаточной магнитной индукции или уменьшается, или остается на том же уровне. Это подтверждается также кривыми размагничивания, представленными на фиг. 1. Видно, что произошло увеличение коэрцитивной силы в 1,5-3 раза, но вместе с тем уменьшилось значение остаточной индукции. Это произошло вследствие частичного окисления химически активной лигатуры, в результате чего она выполняла более роль межфазного балласта, чем строительного материала для магнитной фазы.

При твердофазном легировании порошками гидридов (фиг. 2) неокисленные, легкоизмельчаемые порошки гидридов увеличивают коэрцитивную силу и остаточную индукцию получаемых магнитов. Процесс изготовления магнитов с использованием твердофазного легирования (ТФЛ) сплавов Nd-Fe-B порошками РЗМ-содержащих лигатур, полученных механическим и гидридным измельчением, показал, что:

- использование механически измельченных порошков для ТФЛ приводит к возрастанию коэрцитивной силы магнитов, а остаточная магнитная индукция при этом или остается прежней, или незначительно снижается. В некоторых случаях, особенно при высоком содержании РЗМ в лигатурах (более 80%), в продуктах измельчения визуально наблюдался наклеп частиц;

- процесс ТФЛ порошками гидридов является эффективным способом повышения свойств магнитов и корректировки химического состава магнитных сплавов Nd-Fe-B.

Кроме того, предложенный способ отличает простота работы с порошками гидридов лигатуры по сравнению с металлическими порошками. Металлические порошки лигатур являются высокоактивными и пирофорными веществами, поэтому должны храниться и использоваться исключительно в инертной атмосфере. Порошки гидридов лишены этих недостатков и их достаточно хранить в сухой герметичной таре. Взвешивать, пересыпать, измельчать, смешивать и транспортировать их можно на открытом воздухе.

При корректировке состава сплава порошками гидридов лигатуры не требуется каких-либо дополнительных тепловых энергозатрат.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫХ МАГНИТОВ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Nd-Fe-B
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫХ МАГНИТОВ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Nd-Fe-B
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОЭРЦИТИВНЫХ МАГНИТОВ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ Nd-Fe-B
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 43.
20.02.2016
№216.014.cebc

Способ снижения кислородопроницаемости биаксиальноориентированных полипропиленовых плёнок

Изобретение относится к теме модифицирования поверхности полимерных материалов для снижения кислородопроницаемости с целью увеличения срока хранения упакованных материалов, чувствительных к кислороду, таких как лекарства, молочные продукты, хлебобулочные изделия, силосная масса. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575269
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.cf19

Способ снижения кислородопроницаемости полиэтиленовых плёнок

Изобретение относится к теме модифицирования поверхности полимерных материалов для снижения кислородопроницаемости с целью увеличения срока хранения упакованных материалов, чувствительных к кислороду, таких как лекарства, молочные продукты, хлебобулочные изделия, силосная масса. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575281
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.08.2016
№216.015.4e97

Реактор шнековый

Шнековый реактор для проведения гетерогенных процессов между сыпучим и газообразным реагентами состоит из цилиндрического корпуса (1), винтового шнека (7) и продольных перегородок (8), установленных между всеми витками шнека, причем на один полный виток шнека установлено не менее двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595137
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7045

Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией

Изобретение относится к технологии экстракционного разделения редкоземельных элементов из азотнокислых растворов. Способ включает экстракцию трибутилфосфатом исходного раствора, содержащего нитраты редкоземельных элементов и высаливатель, промывку и реэкстракцию подкисленной водой. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596245
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.773d

Способ генерирования моносилана

Изобретение относится к технологии получения соединений кремния, а именно фторсилана, пригодного для генерирования моносилана с целью дальнейшего его использования в микроэлектронной промышленности как сырья для производства поликристаллического кремния высокой чистоты. Способ генерирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599659
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f00

Свч-плазмотрон

Изобретение предназначено для использования в плазмохимических технологических процессах при конверсии тетрафторида кремния в моносилан для производства поликристаллического кремния высокой чистоты в микроэлектронной промышленности. Технический результат - увеличение выхода моносилана до 82-90%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601290
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.a60d

Способ снижения кислородопроницаемости плёнок из полиэтилентерефталата, используемых для хранения различных пищевых продуктов

Изобретение относится к области техники поверхностного модифицирования полимерных материалов и касается способа снижения кислородопроницаемости пленок из полиэтилентерефталата, используемых для хранения различных пищевых продуктов. Поверхность пленки обрабатывают газообразной смесью, содержащей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608027
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.b7eb

Способ переработки апатитовых руд и концентратов

Изобретение относится к области комплексной переработки апатита и других фосфатсодержащих руд с извлечением и получением концентрата редкоземельных металлов и радионуклидов и может быть использовано при переработке минерального сырья в химической промышленности. Способ включает разложение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614962
Дата охранного документа: 31.03.2017
25.08.2017
№217.015.c564

Ротор электрической машины

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в электрических машинах с постоянными магнитами. Технический результат - увеличение магнитного потока и улучшение рабочих характеристик электрической машины. Ротор содержит вал из магнитомягкого материала, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618217
Дата охранного документа: 03.05.2017
26.08.2017
№217.015.d8e2

Способ получения постоянных магнитов на основе неодим-железо-бор

Изобретение относится к получению литьем постоянных магнитов толщиной не более 40 мм из сплава на основе неодим-железо-бор (Nd-Fe-B) или празеодим-железо-бор (Pr-Fe-B). Способ включает заливку сплава в литейную форму и его объемную кристаллизацию при скорости охлаждения не менее 200 град/мин....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623556
Дата охранного документа: 27.06.2017
Показаны записи 11-20 из 36.
20.02.2016
№216.014.cebc

Способ снижения кислородопроницаемости биаксиальноориентированных полипропиленовых плёнок

Изобретение относится к теме модифицирования поверхности полимерных материалов для снижения кислородопроницаемости с целью увеличения срока хранения упакованных материалов, чувствительных к кислороду, таких как лекарства, молочные продукты, хлебобулочные изделия, силосная масса. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575269
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.cf19

Способ снижения кислородопроницаемости полиэтиленовых плёнок

Изобретение относится к теме модифицирования поверхности полимерных материалов для снижения кислородопроницаемости с целью увеличения срока хранения упакованных материалов, чувствительных к кислороду, таких как лекарства, молочные продукты, хлебобулочные изделия, силосная масса. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575281
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.08.2016
№216.015.4e97

Реактор шнековый

Шнековый реактор для проведения гетерогенных процессов между сыпучим и газообразным реагентами состоит из цилиндрического корпуса (1), винтового шнека (7) и продольных перегородок (8), установленных между всеми витками шнека, причем на один полный виток шнека установлено не менее двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595137
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7045

Способ разделения редкоземельных элементов экстракцией

Изобретение относится к технологии экстракционного разделения редкоземельных элементов из азотнокислых растворов. Способ включает экстракцию трибутилфосфатом исходного раствора, содержащего нитраты редкоземельных элементов и высаливатель, промывку и реэкстракцию подкисленной водой. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596245
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.773d

Способ генерирования моносилана

Изобретение относится к технологии получения соединений кремния, а именно фторсилана, пригодного для генерирования моносилана с целью дальнейшего его использования в микроэлектронной промышленности как сырья для производства поликристаллического кремния высокой чистоты. Способ генерирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599659
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7f00

Свч-плазмотрон

Изобретение предназначено для использования в плазмохимических технологических процессах при конверсии тетрафторида кремния в моносилан для производства поликристаллического кремния высокой чистоты в микроэлектронной промышленности. Технический результат - увеличение выхода моносилана до 82-90%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601290
Дата охранного документа: 27.10.2016
25.08.2017
№217.015.a60d

Способ снижения кислородопроницаемости плёнок из полиэтилентерефталата, используемых для хранения различных пищевых продуктов

Изобретение относится к области техники поверхностного модифицирования полимерных материалов и касается способа снижения кислородопроницаемости пленок из полиэтилентерефталата, используемых для хранения различных пищевых продуктов. Поверхность пленки обрабатывают газообразной смесью, содержащей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608027
Дата охранного документа: 12.01.2017
25.08.2017
№217.015.b7eb

Способ переработки апатитовых руд и концентратов

Изобретение относится к области комплексной переработки апатита и других фосфатсодержащих руд с извлечением и получением концентрата редкоземельных металлов и радионуклидов и может быть использовано при переработке минерального сырья в химической промышленности. Способ включает разложение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614962
Дата охранного документа: 31.03.2017
25.08.2017
№217.015.c564

Ротор электрической машины

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в электрических машинах с постоянными магнитами. Технический результат - увеличение магнитного потока и улучшение рабочих характеристик электрической машины. Ротор содержит вал из магнитомягкого материала, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618217
Дата охранного документа: 03.05.2017
26.08.2017
№217.015.d8e2

Способ получения постоянных магнитов на основе неодим-железо-бор

Изобретение относится к получению литьем постоянных магнитов толщиной не более 40 мм из сплава на основе неодим-железо-бор (Nd-Fe-B) или празеодим-железо-бор (Pr-Fe-B). Способ включает заливку сплава в литейную форму и его объемную кристаллизацию при скорости охлаждения не менее 200 град/мин....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623556
Дата охранного документа: 27.06.2017
+ добавить свой РИД