Способ изготовления эластичных постоянных магнитов Советский патент 1987 года по МПК B22F3/20 H01F1/113 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения эластичных анизотропны постоянных магнитов экструзией смеси порошка магнитотвердого материала с полимерньм связующим, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, электро- и радиотехнической промышленности при изготовлении герметизирующих элементов и уплотнений.

Цель изобретения - увеличение силы магнитного притяжения эластичных магнитов.

На фиг. 1 и 2 показана топография магнитного поля, поясняющая сущность способа.

Изобретение основано на способности частиц магнитотвердого материала, имеющих однодоменную структуру, ориентироваться осями легкого намагничивания вдоль силовых линий внешнего магнитного поля. Так как силовые линии магнитного поля, возникающего в проводнике с током, располагаются по концентрическим окружностям с центром на оси проводника, то частицы магнитотвердого материала в этом случае ориентируются аксиально сечению проводника. При наличии двух или более проводников, по которым пропускают токи в противоположных направлениях, магнитные поля взаимодействуют между, собой одноименными полюсами.

Топография магнитного поля, создаваемого двумя проводниками с током показана на фиг. 1. Создание в наполненном магнитотвердыми частицами полимерном материале аксиальной текстуры увеличивает анизотропию магнитных свойств и силу магнитного притяжения многополюсных эластичных магнитов. Экспериментально установлено, что максимальное значение силы магнитного притяжения в эластичных магнитах реализуется при создании в процессе экструзии магнитных полей путем пропускания постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А по линейным проводникам диаметром 1,5-2,0 мм.

Уменьшение диаметра намагничивающего проводника (менее 1,5 мм) и/или увеличение его диаметра (более 2,5 мм приводит к снижению силы магнитного притяжения эластичных магнитов. Уменьшение силы постоянного (менее 5 А) и импульсного (менее 15 А) токов и/ил

5

0

5

0

5

0

5

O

5

увеличение силы постоянного (более 25 А) и импульсного (более 100 А) токов также приводит к снижению силы магнитного притяжения.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Смешивают порошок феррита бария с полимерным связующим, в качестве которого используют поливинилхлорид (ПВХ), пластифицированный диоктил- фталатом (ДОФ), или порошок SraCo с полиуретаном (ПУ). Полученную смесь экструдируют на червячном прессе, в экструзионной головке которого по направлению экструзии располагают .два или четыре линейных проводника с током, создающих магнитные поля. Проводники с током запитывают от источника постоянного тока (U О - 250 В, Р 6,5 кВт), или от батареи конденсаторов ( мкФ, . В). Образцы получают в виде прямоугольных профилей сечения 4x9,5 мм (трех- полюсное намагничивание) и 3,2 х X 13 мм (пятиполюсное намагничивание) . Полученные образцы намагничивают с помощью индукторов, создающих поле аналогичной топографии. В процессе экструзии проводники с током контактируют с поверхностью зкс- трудируемого материала, создавая в нем неоднородное магнитное поле с градиентом напряженности в радиальном направлении (фиг. 1). Минимальное значение напряженности магнитного поля на расстоянии 1 мм от проводника при силе тока J 5 А составляет Н 1,2 кА/м, максимальное при J 100 кА/м.

Предлагаемый способ позволяет получить длинномерные эластичные магниты с заданным распределением магнитного поля по образующей профиля, например, в виде круглых стержней с расположением полюсов по винтовой линии (фиг. 2). В этом случае тексту- рирующее магнитное поле создают пропусканием противоположно направленных токов по проводникам 1 и 2, расположенным по винтовой линии, охватывающей цилиндрический профиль эластичного магнита 3, вывинчиваемого из формообразующей головки. В этом случае, создаваемые в осевом направлении противоположными по направлению, но одинаковыми по величине токами, магнитные поля взаимно компенсируют друг друга в направлении оси соленоида, образованного бифилярной намоткой, а их взаимодействие с экстру- дируемым материалом в зоне соприкосновения приводит к образованию аксиальной (относительно оси проводника) текстуры.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что сила магнитного притяжения эластичных посто- .янных магнитов, полученных по предлагаемому способу при пропускании тока по двум (трехполюсный магнит) или четырем (пятиполюсньш магнит) провод10

приведенные в табл. 2, также не позволяет заметно улучшить силу магнитного притяжения эластичных постоянны магнитов по сравнению с известным способом.

Максимальное значение силы магнитного притяжения реализуется в случае равенства величины противоположно направленньт токов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.

Использование предлагаемого спосо ба получения эластичных постоянных магнитов позволяет повысить эффектив

нитных уплотнителей в различных отраслях промышленности.

никам (примеры 1-6) вьше, чем при по-15 ность их применения в качестве маг- .лучении известным способом. Так, в случае получения магнитов из феррита бария (примеры 1, 3 и 5) предлагаемый способ позволяет получить силу магнитного притяжения 80-110 г/см 20 (для трехполюсного магнита) и 85 - 115 г/см (для пятиполюсного магни- та) по сравнению с 70 г/см для магнитов, получаемых известным способом. Аналогичная зависимость наблюдается 25 и для эластичных магнитов из SmCOj (сила магнитного притяжения 360 - 530 г/см при их получении по предлагаемому способу против 165-173 г/см при получении известным).30

Ф о р м у ла изобретения

Способ изготовления эластичных постоянных магнитов, включающий смешение дисперсного магнитотвердого материала с полимерным связующим и экструзию полученной смеси при одновременном воздействии магнитных полей, отличающийся тем, что, с целью увеличения силы магнитного притяжения эластичных магнитов, экструзию смеси осуществляют при воз действии двух или более противополож но направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных поИз табл. 1 также следует, что при выходе за пределы предлагаемых значений (примеры 8-14) заметного увеличения силы магнитного притяжения,по jj лей, создаваемых посредством пропус-

сравнению с известным способом не наблюдается. Использование лишь одного проводника с током (двухполюсное намагничивание) , как показывают данные.

ПВХ 6; ДОФ 4; ВаО . 6 90

ПУ 10; SmCOg 90

ПВХ 6; ДОФ 4; ВаО 6 90

приведенные в табл. 2, также не позволяет заметно улучшить силу магнитного притяжения эластичных постоянных магнитов по сравнению с известным способом.

Максимальное значение силы магнитного притяжения реализуется в случае равенства величины противоположно направленньт токов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.

Использование предлагаемого способа получения эластичных постоянных магнитов позволяет повысить эффективнитных уплотнителей в различных отраслях промышленности.

ность их применения в качестве маг-

ность их применения в качестве маг-

Ф о р м у ла изобретения

Способ изготовления эластичных постоянных магнитов, включающий смешение дисперсного магнитотвердого материала с полимерным связующим и экструзию полученной смеси при одновременном воздействии магнитных полей, отличающийся тем, что, с целью увеличения силы магнитного притяжения эластичных магнитов, экструзию смеси осуществляют при воздействии двух или более противоположно направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных покания по линейным проводникам диаметром 1,5-2,0 мм постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А.

Таблица 1

15

1.5 1.5

2,5

80 85 360 375

98

100

ВаО - 6 , 90 ПУ 10, SmCo..90

17

С запредельнымизначениями

9 10

11 12 13

14

звестый

15 16

ПВХ 6; ДОФ 4; ВаО- 6 FejO 90

ПВХ 6; ДОФ 4; ВаО - 6 , 90

ПВХ 6i ДОФ 6; ВаО- , 90

ПВХ 6i ДОФ 4-, ВаО - 6 90

ПУ10 jSmCoj90

ПУ10;SmCOg90

ПУ10-SmCOj90

ПУ10;SmCo590

ПВХ 6i ДОФ 4; ВаО 6 FegO, 90

ПУ 10, SmCo 90

30

15

70 165

73 173

Примечание. В примерах 1-3,7 используют материал

на основе поливинилхлорида и феррита бария, в примерах 4-6, 8 - на основе полиуретана и порошка SmCo.

Таблица 3

Примечание. В примерах 1 и 2 используют, материал на

основе поливинилхлорида и феррита бария, в примерах 3-4 - материал на основе полиуретана и порошка SmCoj.

Таблица 2

фиг. 2

Составитель Э.Залманова Редактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Заказ 420/9 Тираж 741Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления эластичных постоянных магнитов. Целью изобретения является увеличение силы магнитного притяжения эластичных магнитов. Предложенный способ заключается в том, что смешивают дисперсный магнитотвердый материал с полимерным связующим и экструзию полученной смеси осуществляют при одновременном воздействии двух или более противоположно направленных постоянных или импульсных неоднородных магнитных полей, создаваемых посредством пропускания по линейным проводникам диаметром 1,5 - 2,0 мм постоянного тока силой 5-25 А или импульсного тока силой 15-100 А. 2 ил. 3 табл. i (Л