Магнитодиэлектрическая композиция Советский патент 1992 года по МПК H01F1/33 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к магнитодиэлект- рическим материалам, которые могут быть использованы для получения порошковых сердечников электрических машин малой мощности, например для микродвигателей бытовых насосов вентиляторов стиральных машин.

Известен материал для статоров электрических машин (по заявке ФРГ Ne OS 3607452 МКИ Н 02 К 1/02, 1/12, 21/02), где статор выполнен из смеси железного порошка с пластмассой

Недостатками данного материала являются низкое электросопротивление и хрупкость материала.

За прототип берут авт ев СССР № 1483496.

Магнитодиэлектрическая композиция для электрических изделий преимущественно для электродвигателей включающая магнитомягкий наполнитель связующее и отвердитель аминного типа с целью повышения надежности изделий путем увеличения магнитопроницаемости удельного электрического сопротивления и удельной ударной вязкости, в качестве магнитомягко- го наполнителя содержит смесь 10-90 мае % железного порошка с магнитомягким материалом с размерами частиц 3-200 мкм, в качестве связующего - фенолформальдегидную или фураново-эпоксидную, или эпоксидную, или кремнийорганическую смолу и дополнительно содержит зтилацетат, уротропин, но- волачную смолу, тетраэтоксисилан, хинолин поливинилформальдегидную смолу, соль фосфорной кислоты стеарат цинка и мелкодисперсную добавку при следующем содео- жании компонентов, мае %

Фенолоформальдегидная, или фурано- во-эпоксидная или эпоксидная или крем- нийорганическая смола10-40

Этилацетат0 3-0,75

Уротропин0 10-0,25

Новолачная смола0,70-1,75

Тетраэтоксисилан0.06-0 15

Хинолин0 14-035

(Л

С

м

о

,0

сл ,о

|СЛ

Поливинилформальдегид- ная смола0,70-1,25

Отвердитель аминного типа 1,5-4,5 Мелкодисперсная минеральная добавка1,5-4,5 Соль фосфорной кислоты1,5-2,5 Стеарат цинка0,5-1,5 Смесь 10-90 мас.% железного порошка с магнитомягким материалом с размерами частиц 3-200 мкм Остальное Физико-механические свойства указанной композиции следующие: Предел прочности при статическом изгибе, кг/см2 600-1000

Деформация теплостойкости, °С 150 Магнитная проницаемость при напряженности поля Н 2500 А/м4,16-8,33 Недостатком указанной композиции является низкая магнитная индукция, низкая температура деформации, плохие механические свойства предел прочности при статическом изгибе не выше 1000 кг/см .

В табл.1 приведены составы известного материала и его предел прочности.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик композиции путем повышения предела прочности при изгибе и магнитной индукции.

Для этого в магнитодиэлектрическую композицию, включающую смесь железного порошка с магнитомягким наполнителем с размерами частиц от 3-200 мкм и мелкодисперсную минеральную добавку, дополнительно вводят борную кислоту, перманганат калия и увлажнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Мелкодисперсная минеральная добавка1-5 Борная кислота1-2 Перманганаткалия 1-2 Увлажнитель 2-4 Смесь 5-95 мас.% железного порошка с магнитомягким материалом с размерами частиц 3-200 мкм Остальное Способ приготовления предлагаемой композиции состоит из следующих операций: сушка компонентов в сушильном шкафу при 180-200°С в течение 1,5-2 ч. отвешивание компонентов по приведенным составам, смешивание компонентов в течение 0.5-1 ч.

Приготовление композиции ведется за 1-8 ч до начала ее использования для прессования изделий.

В прототипе магнитодиэлектрическая композиция содержит смесь 10-90 мас.% железного порошка с магнитомягким материалом, мелкодисперсную минеральную добавку и термореактивное связующее.

Предлагаемая магнитодиэлектрическая композиция дополнительно содержит борную кислоту, перманганат калия и увлажнитель (см. табл.2). Состав предлагаемой

композиции отличается от прототипа, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию новизна.

По отличительным признакам: содержание в композиции дополнительно борной

кислоты, перманганата калия, увлажнителя и количественного различия по содержанию компонентов, проведен патентный поиск. известных технических решений, аналогичных техническому решению не выявлено.

Следовательно заявляемое техническое

решение соответствует требованию существенные отличия.

Положительный эффект предлагаемого изобретения состоит в увеличении надежности изделий за счет увеличения предела прочности при изгибе в результате вывода из композиции термореактивного связующего, в увеличении магнитной индукции материала путем увеличения в композиции

магнитомягкого материала (см. табл.3).

Технико-экономическое преимущество изобретения состоит в следующем

улучшение физико-механических характеристик материала, увеличивается надежность изделий за счет применения материала без термореактивного связующего, резко увеличивается предел прочности при статическом изгибе.

Предел прочности при статическом изгибе у прототипа о ,Пг 600-1000 кг/см2, у предлагаемого материала аизг 5000-6000 кг/см . Кроме того, улучшаются энергетические характеристики материала.

Магнитная индукция прототипа В

-0,038 Тл, магнитная индукция предлагаемого В 1.3-1.5 Тл.

Использование предложенного материала для магнитопроводов позволяет снизить расход дефицитной электротехнической стали.

Материал может быть использован в электротехнической промышленности при изготовлении магнитопроводов электрических машин.

Формула изобретения

Магнитодиэлектрическзя композиция, содержащая смесь железного порошка с порошком магнитомягкого материала с размерами частиц 3-200 мкм и мелкодисперсную

минеральную добавку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик композиции путем повышения предела прочности при изгибе и магнитной индукции, она дополнительно

содержит борную кислоту, перманганат калия и увлажнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Мелкодисперсная минеральная добавка1-5 Борная кислота1-2

Парманганат калия1-2

Увлажнитель2-4

Смесь 5-95 мас.% железного порошка с порошком магнитомягкого материала с размерами частиц 3-200 мкмОстальное

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к материалам для електромашиностроения Композиция содержит 1-5 мае % мелкодисперсной минеральной добавки, 1-2 мае % борной кислоты 1-2 мае % перманганата калия 2-4 мае % увлажнителя, остальное смесь 5-95 мае % железного порошка с порошком маг- нитомягкого материала с размерами частиц 3-200 мкм Композиция обладает улучшен ными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенной магнитной индукцией (1,3-1 5 Тл) и прочностью (гтизг 5000-6000 кг/см2) 3 табл

1йуок,1сь тит-аиз 0,5

Нитрид бора

Нитрид агнОммиия

Хуллит

Окись Серилия

Лиабаз

белая сзжэ

& ипель

Кзопим

Снись цинка

Песок кварцевый

Селомит

Борная кислота0,Ь

Пер амганзт «элия С,5

Этиловый спиртт,5

Этиле или кат

Пролияовий спирт

Карбонильное железо (размер эс- тиц 3 ихм)48 5

Эяек т ролити чесхая стапъ

Железо ADMKQ Пермаллой Супермаллой Алъсифер Пермимвэр

Ферриты с тонкой Кори ,)« (размер иэстчц 200 мнм)

Никель

Хром

ИобальЗлектротгямич ес ка я

ii::ii::TL:io;EiriEi:LT:::::i:Li

.;

«.75

.TS

.TS

5,5

«5.5

kS.5

82,65

сталь ЭЭ20

Icne3Miu псооикж (разнес ЧАСТИЦ 50 нкн)

48,5

82,65 90.25 90,25 90,25 91,25 Ii5.5 5.5 5,5 5,5 «.35 V.3S Ь.55 l,3S ч

«5.5

kS.5

82,65

Рпррдепяемые ка- г Состав | Прототип рактврисгики гг-- -jт-Ггггт -т-tIг

| 0 | 1 | 2 j 3 ь j 5 6 I 7 8 I 9 I Ю I II | 12 | 13 1 |Г 2

Предел прочности

при статическом

изгибе, кгс/см«000 5000 5100 5050 5070 6050 6|Я Ј000 {150 6000 6070 6100 6070 4000 600-10000

Магнитная индукция

при напряженности

поля Н-2500 Л/к,

Тя1,31 1,3 1,33 1,23 1,35 1,5 1,(5 1,51 1,53 1,6 1,62 1,61 1,63 1,5 O.OJB-O.OJ6

Плотность, г/см 5,8 5,9 5,95 5.93 6,00 ь,02 6,10 6,00 6,05 6,03 6,10 6,05 6,0В 6,2 3,5-3,3

Удельная ударная

вязкостьП21252528252322202020181818в-10

Относительная магнитная проницаемость при напряженности пол

2500 Л/м250 258 267 2S7 243 2Э1 292 295 297 2ЭЗ 298 250 4,2-3,5

Деформационная теплостойкость 700 700 800 800 300 750 701 709 700 720 710 700 690 680 150-150

Удельное электросопротивление10 10 10 |0 to 10 10 IQJ u 10J Ю 10 .10

Класс нагревостойкоети,°С700 700 800 800 800 /51 700 733 700 720 710 700 690 680 150-150

Примечание. Класс иагревостойкости предпдглемогп материала аыюе класса С.

Таблица 3