КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ МАГНИТОВ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК H01F1/113 

Изобретение относится к промышленности магнитных материалов, в частности к полиамидным композиционным материалам для получения магнитов и может быть использовано при формовании магнитов малой толщины и сложной конфигурации для изделий электротехнического назначения.

Известна композиция для изготовления магнитов, включающая порошок магнитного феррита, органический полимер, алюминий и кислую соль хрома [1].

Известна композиция для изготовления постоянных магнитов из магнитопласта с синтетической связкой (соединения полиамидной, полиолефиновой групп и др. ) путем добавления в нее пластификатора (нормальный бензосульфонамид или подобное ему соединение) [2].

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитная полиамидная композиция, включающая, мас.%:
Магнитный порошок - 80 - 95;
Полидиметилсилоксан - 0,5 - 2,0
Касторовое масло - 0,5 - 2,0;
Стеарат кальция или цинка - 0,5 - 2,0;
Полиамид - Остальное [3]
Недостатком известных полиамидных смесей является недостаточно высокие показатели магнитных свойств получаемых анизотропных магнитов и высокие энергозатраты.

Известен способ получения постоянных магнитов путем прессования и литья под давлением магнитотвердых порошков со связкой из полиамида, причем при изготовлении изделий методом литья объемная доля связующего составляет 10 мас.% [4].

Известен способ получения анизотропных магнитов путем смешения в течение 10 - 15 мин в смесителе сухого смешения компонентов с последующим смешением и гранулированием смеси в экструдере при температуре 270±10^oC и литьем изделий при температуре 270±10^oC в магнитном поле напряженностью 10000 Э [3].

Недостатком известных способов являются высокие энергозатраты при изготовлении магнитов.

Единым техническим результатом изобретения является сохранение магнитных свойств получаемых анизотропных магнитов при снижении энергозатрат на их изготовление.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений достигается тем, что известная композиция для изготовления анизотропных магнитов, включающая магнитный порошок, стеарат кальция или цинка, касторовое масло, полиамид, дополнительно содержит диоктилфталат, кислую соль хрома, слоистый силикат и пиритовый огарок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магнитный порошок - 87 - 92,5;
Стеарат кальция или цинка - 0,2 - 0,5;
Касторовое масло - 0,2 - 0,5;
Диоктилфталат - 0,15 - 0,3;
Кислая соль хрома - 0,2 - 1,5;
Слоистый силикат - 0,2 - 1,0;
Пиритовый огарок - 0,1 - 1,0;
Полиамид - Остальное.

Указанный выше единый технический результат при осуществлении группы изобретений достигается также тем, что в известном способе получения анизотропных магнитов, включающем сухое смешение компонентов в смесителе в течение 10 - 15 мин с последующим формованием методом литья в магнитном поле напряженностью 10000 - 12000 Э, -особенность заключается в том, что кислую соль хрома вводят в порошок магнитотвердого феррита с общей формулой Mo•nFe₂O₃(M = Sr, Ba), а n = 4,4 - 6,2 с удельной поверхностью 0,4 - 0,8 м² г путем сухого смешения последующим отжигом смеси,
затем тонкомолотый слоистый силикат, стеарат кальция или цинка, пиритовый огарок, полиамид и 50% касторового масла от общего его содержания вводят в отожженную смесь, а оставшиеся 50% касторового масла и диоктилфталат вводят в расплав композиции последующим формованием магнитов при температуре 240 - 250^oC.

Совокупность вышеизложенных признаков является существенной, так как позволяет сохранить магнитные свойства анизотропных магнитов при снижении энергозатрат на их изготовление.

Предложенная группа изобретений соответствует требованию единства изобретений, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы "композиция для изготовления анизотропных магнитов" предназначен для осуществления другого заявленного объекта группы -"способа их получения", при этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.

Проведенный анализ уровня техники и выявление аналогов предложенной группы изобретений как для "композиции", так и для "способа получения" позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками тождественными всем существенным признакам предложенной группы изобретений, а прототипы позволяют выявить совокупность существенных отличительных признаков по отношению к техническому результату для "композиции" и для "способа". Следовательно, каждый объект из группы изобретений соответствуют условию "новизна".

В табл. 1 приведены составы предложенной композиции для изготовления анизотропных магнитов и прототипа.

Предложенные композиции готовят следующим образом:
В порошок магнитотвердого феррита с общей формулой MO•nFe₂O₃(M = Sr, Ba), а n = 4,4 - 6,2, с удельной поверхностью 0,4 - 0,8 м²/г вводят кислую соль хрома (Cr^-6), например BaCrO₄, SrCrO₄ на стадии сухого смешения. Затем порошок отжигают.

В полученный порошок вводят тонкомолотый слоистый силикат (вермикулит, тальк), стеарат кальция или стеарат цинка, пиритовый огарок, полиамид и 50% касторового масла от общего его содержания и смешивают. Затем оставшиеся 50% касторового масла и диоктилфталат вводят в композицию на стадии смешения композиции в расплаве. Анизотропные магниты формуют при температуре 240 - 250^oC.

В табл. 2 приведены свойства полученных композиций. Составы композиций, приведенные в примерах 1 - 7 являются оптимальными. Примеры 8 и 9 имеют запредельные значения компонентов. Свойства, приведенные в таблице 2 подтверждают оптимальность выбранных пределов.

Энергозатраты при получении анизотропных магнитов снижаются за счет того, что предлагаемая нами композиция и способ ее приготовления обеспечивают текучесть смеси при относительно низкой температуре переработки (240 - 250^oC) и позволяет получить угол смачивания порошка магнитотвердого феррита расплавом термопласта (25 - 70 усл. ед.).

Источники информации
1. Заявка Японии N 1268001, кл. H 01 F 1/11, G 01 G 49/00, заявл. 19.04.88, опублик. 25.10.89.

2. Заявка Японии N 60-136207, кл. H 01 F 1/113, C 08 K 3/22 заявл. 23.12.83 г., опублик. 19.07.85.

3. Авторское свидетельство СССР N 1804466, кл. C 08 L 77/00, опублик. 1993 (прототип).

4. Elektrotechnik (Schweiz) 1988, 9 N 11, с. 61 - 64.

Композиция для изготовления анизотропных магнитов содержит, мас.%: магнитный порошок 87 - 92,5; стеарат кальция или цинка 0,2 - 0,5; касторовое масло 0,2 - 0,5; диоктилфталат 0,15 - 0,3; кислую соль хрома 0,2 - 1,05; слоистый силикат 0,2 - 1,0; пиритовый огарок 0,1 - 1,0, полиамид - остальное. Для изготовления анизотропных магнитов в порошок магнитотвердого феррита с общей формулой MO • n Fe₂О₃ (M = Sr, Ba), а n = 4,4 - 6,2, с удельной поверхностью 0,4 - 0,8 м²/г вводят кислую соль хрома (Cr^-6), например BaCrO₄, BrCrO₄, на стадии сухого смешения, затем порошок отжигают и смешивают с тонкомолотым слоистым силикатом (вермикулит, тальк), стеаратом кальция или цинка, пиритовым огарком, полиамидом и 50% касторового масла от общего его содержания. Затем оставшиеся 50% касторового масла и диоктилфталат вводят в композицию на стадии смешения в расплаве. Магниты формуют при температуре 240 - 250^oC. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Композиция для изготовления анизотропных магнитов, включающая магнитный порошок, стеарат кальция или цинка, касторовое масло, полиамид, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диоктилфталат, кислую соль хрома, слоистый силикат и пиритовый огарок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магнитный порошок - 87,0 - 92,5
Стеарат кальция или цинка - 0,2 - 0,5
Касторовое масло - 0,2 - 0,5
Диоктилфталат - 0,15 - 0,3
Кислая соль хрома - 0,2 - 1,05
Слоистый силикат - 0,2 - 1,0
Пиритовый огарок - 0,1 - 1,0
Полиамид - Остальное
2. Способ получения анизотропных магнитов, включающий сухое смешение компонентов в смесителе в течение 10 - 15 мин, с последующим формованием методом литья в магнитном поле напряженностью 10000 - 12000 Э, отличающийся тем, что кислую соль хрома вводят в порошок магнитотвердого феррита с общей формулой MO • nFe₂O₃ (M = Sr,Ba), а n = 4,4 - 6,2, с удельной поверхностью 0,4 - 0,8 м²/г путем сухого смешения с последующим отжимом смеси, затем тонкомолотый слоистый силикат, стеарат кальция или цинка, пиритовый огарок, полиамид и 50% касторового масла от общего его содержания вводят в отожженную смесь, а оставшиеся 50% касторового масла и диоктилфталат вводят в расплав композиции с последующим формованием магнитов при 240 - 250^oС.