Эластичный материал для постоянных магнитов Советский патент 1991 года по МПК H01F1/113 H01F1/117 B22F3/18 

(21)4604095/02

(22)10.1К88

(46) 07.01.91, Бюл„ tf 1

(71)Институт механики металлополи- мерных систем АН БССР

(72)Е„А„ Цветкова, В„В0 Снежков, АоМ. Донецкий Л С Пинчук, В„П„ Еме- льянчиков и И.А. Пышко

(53)621,318.124(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1191949, кл, Н 01 F 1/113, 1984,

Авторское свидетельство СССР VJ179440, кл И 01 F 1/113, 1984„

(54)ЭЛАСТИЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

(57)Изобретение относится к эластичным материалам для постоянных магнитов, которые могут быть использованы

в медицинской, радио- и электротехнической, приборостроительной и машиностроительной промышленности. Целью изобретения является повышение анизотропии магнитных свойств и усталостной прочности материала. Предложенный материал содержит, маг. %: поливинил- хлорид 5-10; нитрильный каучук 2,5- , 7,0; диоктилфталат 1-5; окислы кальция или цинка 0,1-0,4; стеарат кальция или цинка 0,1-0,3; сера 0,05-0,2 ; низкомолекулярныи полиэтилен 0,25- 0,Ь; феррит бария или стронция - остальное. Из предложенного материала получены образцы постоянных магнитов с BHWc кДж/м3, Вр 0,28 - 0,32 Тл и Не 160-175 кА/м с усталостной прочностью 147-223 цикла. 2 табло

Ј

(Л

Изобретение относится к области эластичных материалов для постоянных магнитов, формируемых методом вальцевания и/или калаидравания и предназначенных для использования в медицинской, радио- и электротехнической, приборостроительной и машинострои ель- ной отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение анизотропии магнитных свойств и усталостной прочности эластичного материала для постоянных магнитов - достигается тем, что в эластичный материал для анизотропных магнитов, содержащий феррит бария или стронция, поли- винилхлорид, диоктилфталат и окислы цинка или кальция, дополнительно вво- лят нитрильный каучук, сшивающий агент - серу, низкомолекулярный полиэтилен, стеарат кальция или цинка при следующем соотношении компонентов , маг„ %: Поливинилхлорид 5-10

Нитрильный каучук 2,5-7,0

Диоктилфталат 1-5

Окислы кальция

или цинка 0,1-0,4

Стеарат кальция

или цинка 0,1-0,3

Сера0,05-0,20

Ниякомолекулярный полиэтилен 0,25-0,50

Феррит бария

или стронция Остальное

Назначение компонентов следующее Полимерное связующее образует эластичную матрицу, содержащую магнитные частицы. В качестве связующего испольОЭ

N-

СО СО

Јь

,00

зованы основные полимеры медико-технического назначения - поливинилхло- рид и нитрильный каучук СКН-26МПсП-239

Введение в композицию диоктилфта- лата позволяет снизить температуру переработки смеси и существенно улучшить качество эластичных магнитов, учитывая продолжительность переработки материала методом вальцевания или J каландрования, а также в несколько раз уменьшить вязкость и увеличить текучесть смеси, что облегчает ориентацию магнитных частиц, наполняющих полимерное связующее J

Окислы металлов второй группы периодической системы элементов, в частности кальция или цинка, вводят для стабилизации механических свойств и повышения прочности адгезионного 2 соединения ферромагнитного наполнителя с полимерным связующим0

Стеарат кальция или цинка используют для связывания хлористого водорода, который выделяется при нагрева- 2 нии поливинилхлорида при температуре свыше , а также в качестве твердой смазки, что позволяет повысить степень ориентации частиц феррита в полимерной матрице и, соответственно, , анизотропию магнитных свойств Сера используется как сшивающий агент вулканизации

Совместное введение низкомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой от 1 тысо до 6 тысо диоктилфталата, нитрильного каучука, стеарата кальция и цинка в предложенных пределах позволяет существенно повысить анизотропию магнитных свойств и усталостную прочНОСТЬ КОМПОЗИЦИИо

Порошок ферритов бария и/или стронция является носителем магнитных свойств композитово Непрореагировавшие окислы служат стабилизаторами адгезии частиц порошка к связующему

Для получения эластичных магнитов были приготовлены смеси компонентов, приведенные в табл 0 1„

Смеси получали на вальцах типа ПД 800 550/550 с 30-минутным разогревом до 80-90°С композиции с последовательной загрузкой компонентов, затем подключали водяное охлаждение, так как при загрузке феррита происходит сильное повышение температуры смеси за счет сильного трения частичек феррита о вальцы , что приводит к деструкции некоторых компонентов, в част5

5

JQ J5

20

25 ,п

0

5

ности поливинилхлорида, полиэтилена и каучука. Поэтому оптимальная температура формирования поддерживалась в диапазоне 130-150°С.

На образцах, представляющих собой полоски сечением 5x10 мм и длиной 100 мм, измеряли с помощью универсальной баллистической установки БУ-3 следующие магнитные свойства: остаточную индукцию БГ, коэрцитивную силу Нс, магнитную энергию (ВН)д, в направлении вальцевания (каландрования) Айв перпендикулярном направлении Б Усталостную прочность определяли как количество циклов перегиба образца на угол 90 град до его разрушения Результаты измерений приведены в табл„2

Как следует из табл0 2, предложенный эластичный материал позволяет получать постоянные магниты с более высокой анизотропией магнитных свойств и усталостной прочностью (примеры 1-8) чем известный (пример 9) эластичный материал

Предложенный эластичный материал обладает также высокими физико-механическими свойствами„ Так, эластичный магнитный материал по примеру 3 характеризуется разрушающим напряжением при растяжении 3,6 МПа, относительным удлинением при разрыве 90%, плотностью 3,5 г/см3 и твердостью по Шору (А) 90 ед.

При выходе за пределы изобретения не достигается либо повышения анизотропии магнитных свойств, либо усталостной прочности материала

Использование изобретения позволит повысить эффективность использования оксидных постоянных магнитово Формула изобретения

Эластичный материал для постоянных магнитов, содержащий феррит бария или стронция, поливинилхлорид, диоктил- фталат, окислы цинка или кальция и функциональную добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения анизотропии магнитных свойств и усталостной прочности, он содержит в качестве функциональной добавки низкомолекулярный полиэтилен и дополнительно содержит нитрильный каучук, серу и стеарат кальция или цинка при следующем соотношении компонентов, мае с %:

Поливинилхл орид 5-10 Нитрильный каучук 2,5-7,0

Диоктилфталат Окислы цинка или кальция Стеарат кальция или цинка

16193486

1-5Сера0,05-0,20

Низкомолекуляр- 0,1-0,4ный полиэтилен 0,25-0,50

Феррит бария 0,1-0,3или стронция Остальное

Предложенный

и-

j н

„М- ||- ||

«

Известный

Таблица

Таблица