Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария Российский патент 2023 года по МПК H01F1/34 B22F3/02 

Описание патента на изобретение RU2791957C1

Изобретение относится к технологии изготовления поликристаллических магнитотвердых анизотропных ферритов и может использоваться при изготовлении гексаферритов бария с высокой степенью магнитной текстуры.

Известен способ изготовления анизотропных ферритовых магнитов (RU 2023316 С1 опублик. 15.11.1994 г.), включающий мокрое измельчение ферритового порошка, его дезагрегацию до насыпной плотности 0,6-0,8 г/см3, прессование в магнитном поле и спекание. Недостатком указанного способа является невысокая энергия достигаемого магнитного поля в изделиях и невысокая степень магнитной текстуры.

Известен способ изготовления гексагональных ферритов типа М, включающий изготовление сырых заготовок путем прессования ферритового порошка в магнитном поле с совместным воздействием ультразвука частотой 0,5-2,0 МГц и последующее спекание полученных заготовок. Недостаток указанного способа - использование порошка гексаферрита в виде наночастиц размером 60-140 нм. Порошок получают методом химического соосаждения с использованием полимера и воздействия ультразвука частотой 10-25 кГц, указанный метод обладает низкой производительностью (см. RU 2705201 С1 опублик. 06.11.2019 г.).

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления анизотропного гексаферрита бария, включающий изготовление заготовок мокрым прессованием порошка в магнитном поле (480-800 кА/м), размагничивание заготовок с приложением противоположного магнитного поля и последующее спекание полученных заготовок (см. Летюк Л.М., Журавлев Г.И. Химия и технология ферритов. - Л.: Химия, 1983, с. 110). Мокрое прессование в магнитном поле обеспечивает ориентацию частиц гексаферрита в водной суспензии с формированием текстуры. В процессе прессования происходит отжим воды через фильтры. Размагничивание необходимо для обеспечения прочности заготовок и уменьшения в них трещин при спекании. Текстура сохраняется в процессе спекания заготовок, обеспечивая анизотропию магнитных свойств получаемых постоянных магнитов.

Недостатком известного способа является невысокая энергия магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария вследствие недостаточной степени ориентации частиц в заготовках.

Техническим результатом изобретения является увеличение энергии магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления анизотропных гексаферритов бария включает формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, причем формование заготовок осуществляется методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при 70-80°С в магнитном поле 450-550 кА/м с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

парафин - 8-10

воск - 0,5-1,0

порошок гексаферрита бария - остальное.

Шликер гексаферрита бария на основе парафина и воска при температуре более 70°С обладает низкой вязкостью, что облегчает ориентацию частиц в магнитном поле. После охлаждения заготовок ниже 45°С, связка затвердевает, фиксируя ориентацию частиц после размагничивания, что обеспечивает сохранение высокой текстуры.

Пример. Изготавливали анизотропный гексаферрит бария в виде пластин 100×80×10 мм методом горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле на установке горячего шликерного литья УЛШ-3. Магнитное поле создавали с помощью катушки на рабочем столе, в которую помещали литьевую форму. Шликер приготавливали перемешиванием порошка гексаферрита бария марки ПФБ 07-12-1175 (ТУ 6-09-4788-86), парафина марки П-1 (ГОСТ 23683-89) и воска (ГОСТ 31775-2012) в шликерном баке установки литья при температуре 65-85°С. Из полученного шликера после вакуумирования отливали заготовки под давлением 0,25-0,55 МПа в магнитном поле 440-560 кА/м. После остывания заготовок до 45°С проводили размагничивание заготовок в поле 230-270 кА/м. Из полученных заготовок отгоняли связку при 250°С в засыпке из оксида алюминия. Остаточное содержание связки составляло 1,5 масс. %.

Для сравнения в качестве прототипа приготавливали заготовки мокрым прессованием в магнитном поле 500 кА/м на прессе 06ФФГ. Спекание осуществляли в туннельной печи в воздушной среде при 1180°С в течение 5 часов.

В таблице 1 приведены усредненные данные по 10 замерам магнитных свойств ферритов, полученных с использованием состава шликера (согласно формуле, при выходе за пределы формулы и согласно прототипу). Давление шликера 0,4 МПа, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 2 приведены данные по влиянию давления литья на магнитные свойства ферритов, полученных с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 3 приведены данные по влиянию намагничивающего поля на магнитные свойства ферритов, полученных с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, давление литья 0,4 МПа, поле размагничивания 250 кА/м.

В таблице 4 приведены данные по влиянию размагничивающего поля на магнитные свойства гексаферритов бария с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле изобретения, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Температура шликера 75°С, давление литья 0,4 МПа, поле намагничивания 500 кА/м.

В таблице 5 приведены данные по влиянию температуры шликера на магнитные свойства ферритов с использованием режимов горячего шликерного литья под давлением в постоянном магнитном поле (согласно формуле, при выходе за пределы формулы). Состав шликера, масс. %: парафин - 9,0; воск - 0,7; порошок гексаферрита бария - 90,3. Давление литья 0,4 МПа, намагничивающее поле 500 кА/м, поле размагничивания 250 кА/м.

Как видно из данных таблиц №№1-5, предлагаемый способ позволяет получить магниты из гексаферрита бария с повышенным уровнем магнитных свойств. При выходе за пределы изобретения этот уровень заметно снижается.

Похожие патенты RU2791957C1

название год авторы номер документа
Способ изготовления анизотропных гексагональных ферритов типа М 2018
  • Тимофеев Андрей Владимирович
  • Щербаков Сергей Владиленович
  • Налогин Алексей Григорьевич
  • Исаев Игорь Магомедович
  • Костишин Владимир Григорьевич
  • Алексеев Альберт Александрович
  • Белоконь Евгений Анатольевич
  • Читанов Денис Николаевич
RU2705201C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТУГОПЛАВКИХ КАРБИДОВ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИИ 2023
  • Марков Михаил Александрович
  • Перевислов Сергей Николаевич
  • Беляков Антон Николаевич
  • Быкова Алина Дмитриевна
  • Чекуряев Андрей Геннадьевич
  • Каштанов Александр Дмитриевич
  • Дюскина Дарья Андреевна
RU2813271C1
СПОСОБ ЛЕГИРОВАНИЯ АЛЮМООКСИДНОЙ КЕРАМИКИ 2013
  • Детков Пётр Яковлевич
  • Мякин Валентин Кириллович
  • Петров Игорь Леонидович
RU2525889C1
Способ получения ферритовых изделий 2016
  • Исаев Игорь Магомедович
  • Костишин Владимир Григорьевич
  • Щербаков Сергей Владиленович
  • Налогин Алексей Григорьевич
  • Коровушкин Владимир Васильевич
RU2664745C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ КЕРАМИКИ 1992
  • Корпачев М.Г.
  • Корпачева А.И.
  • Плетнев П.М.
  • Федоров В.Е.
  • Гиндуллина В.З.
  • Мажара А.П.
RU2044716C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОТВЕРДЫХ ФЕРРИТОВ 2009
  • Лупанов Андрей Павлович
  • Котлярова Нина Борисовна
  • Степанчикова Ирина Германовна
  • Кузнецов Юрий Николаевич
RU2416490C2
Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария 1989
  • Шипко Михаил Николаевич
  • Тихонов Валерий Сергеевич
  • Помельникова Алла Сергеевна
  • Перетятько Владимир Николаевич
  • Кузнецов Станислав Григорьевич
  • Меркутов Витольд Николаевич
SU1726129A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ НИТРИДА КРЕМНИЯ 2011
  • Боровинская Инна Петровна
  • Закоржевский Владимир Вячеславович
  • Захаров Александр Иванович
  • Каргин Юрий Фёдорович
  • Лысенков Антон Сергеевич
  • Попова Нелля Александровна
RU2458023C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КЕРАМИКИ 2016
  • Дедов Николай Владимирович
  • Жиганов Александр Николаевич
  • Точилин Сергей Борисович
  • Русаков Игорь Юрьевич
RU2626866C1
Способ измельчения смеси карбоната бария и оксида железа в производстве гексаферритов бария 2015
  • Костишин Владимир Григорьевич
  • Андреев Валерий Георгиевич
  • Налогин Алексей Григорьевич
  • Читанов Денис Николаевич
  • Труханов Алексей Валентинович
  • Адамцов Артем Юрьевич
RU2614005C1

Реферат патента 2023 года Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления анизотропных гексаферритов бария с высокой степенью магнитной текстуры. Увеличение энергии магнитного поля постоянного магнита из гексаферрита бария является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что способ изготовления анизотропных гексаферритов бария включает формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, при этом формование заготовок осуществляют методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при температуре 70-80°С и в магнитном поле 450-550 кА/м, с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %: парафин - 8-10, воск - 0,5-1,0, порошок гексаферрита бария - остальное. 5 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 791 957 C1

Способ изготовления анизотропного гексаферрита бария, включающий формование заготовок в магнитном поле и последующее спекание полученных заготовок, отличающийся тем, что формование заготовок осуществляется методом горячего шликерного литья под давлением 0,3-0,5 МПа при 70-80°С в магнитном поле 450-550 кА/м с последующим размагничиванием в противоположном магнитном поле 240-260 кА/м после охлаждения заготовок ниже 45°С и использованием связки на основе парафина и воска, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

парафин - 8-10

воск - 0,5-1,0

порошок гексаферрита бария - остальное.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2791957C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО СТРОНЦИЕВОГО ФЕРРИТА 2004
  • Андреев В.Г.
  • Гончар А.В.
  • Летюк Л.М.
  • Меньшова С.Б.
  • Егоров Р.Н.
RU2256534C1
Магнитомягкий гексаферритовый материал 2017
  • Иванова Валентина Ивановна
  • Уваренкова Юлия Александровна
  • Потешкина Анастасия Андреевна
  • Смирнов Александр Дмитриевич
RU2645762C1
Способ изготовления анизотропных гексагональных ферритов типа М 2018
  • Тимофеев Андрей Владимирович
  • Щербаков Сергей Владиленович
  • Налогин Алексей Григорьевич
  • Исаев Игорь Магомедович
  • Костишин Владимир Григорьевич
  • Алексеев Альберт Александрович
  • Белоконь Евгений Анатольевич
  • Читанов Денис Николаевич
RU2705201C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНЫХ ГРАНУЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ АППАРАТОВ 2009
  • Лупанов Андрей Павлович
  • Котлярова Нина Борисовна
  • Степанчикова Ирина Германовна
  • Кузнецов Юрий Николаевич
RU2416492C2
CN 101998934 A, 30.03.2011
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ ФЕРРИТОВЫХ МАГНИТОВ 1991
  • Кузовлева Т.И.
  • Левин Г.И.
  • Кусков В.И.
RU2023316C1
US 4671885 A1, 09.06.1987.

RU 2 791 957 C1

Авторы

Щербаков Сергей Владиленович

Налогин Алексей Григорьевич

Алексеев Альберт Александрович

Исаев Игорь Магомедович

Труханов Алексей Валентинович

Камардин Игорь Николаевич

Миронович Андрей Юрьевич

Тимофеев Андрей Владимирович

Шакирзянов Рафаэль Иосифович

Скорлупин Георгий Александрович

Костишин Владимир Григорьевич

Даты

2023-03-14Публикация

2022-12-23Подача