160242. lajstromszámú szabadalom • Mágneses anyag és eljárás permanens mágnes előállítására
160242 9 10 néhány száz °C-nál). A korábbi ismert anyagokkal ellentétben az így orientált részecskék ezt követően szinterelhetők, úgy hogy ismét szilárd testet alkossanak. Minthogy a mágneses anyag belső tulajdonsága, hogy anizotropikus, ez a járulékos műveleti lépés a koercitív erő jelentős növekedését eredményezheti. Az orientálás foka természetesen függ attól, hogy az egyes dornen részecske méretét mennyire közelítettük meg. Míg általában nem kifizetődő, hogy a korábban megkívánt 10 mikronos szemcseméretú port állítsunk elő, kívánatos lehet, hogy körülbelül 50 mikron méretű mikroszemcséket tartalmazó port készítsünk. Az ilyen porított minták az ismert mintákhoz képest haladást jelentenek annyiban, hogy szinterelhetők anélkül, hogy mágneses tulajdonságaikat elvesztenék. Az alábbiakban ismertetjük a találmány szerinti mágneses anyag tulajdonságait. Az (AB)5 RE általános képletnek megfelelő ötvözetek koercitív ereje, illetőleg telítési mágnesezettsége, ahol az ötvözetben a B komponens aránya az A komponenshez viszonyítva nulla és négy között változik, a 2., illetőleg 3. ábrán látható. Az (AB)8 , 5 RE általános képlet szerinti ötvözeteknél, ahol a B komponensnek az A komponenshez való aránya nullától 5/3,5 értékig változik, a koercitív erő, illetőleg telítési mágnesezettség a 4., illetőleg 5. ábrán látható. Mindegyik esetben két görbét ábrázoltunk. A 2., illetőleg 4. ábrán a 2, illetőleg 6 görbék az öntött ötvözet koercitív erejét mutatják, míg az 1, illetőleg 5 görbék, a fent ismertetett hőkezelés után kapott eredményeket mutatják. A hőkezelés által kapott javulás nyilvánvaló. A 3., illetőleg 5. ábrák szintén két-két görbét mutatnak. A 3 és. 7 görbék olyan ötvözetek telítési mágnesezettségét szemléltetik, amelyek ritkaföldfémiként szamáriumot tartalmaznak, míg a 4 és 8 görbék olyan ötvözetét, amelyekben ritkaföldfémként cérium van. A 2—5. ábrákon szemléltetett adatok olyan összetételű ötvözetek tulajdonságait adják, amelyek az 1. ábrán a vonalkázott Z terület határain belül vannak, és ez biztos alapot képez a találmány szerinti ötvözeteik tulajdonságainak előzetes megítélésére. A találmány szerinti ötvözetek más példaképpeni kiviteli alakjainak koercitív erejét az alábbi táblázatban adjuk. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Számos célra a permanens mágneses anyag értékét annak mágneses energiájával mérik. Ez az érték bizonyos értelemben mértéke annak az energiának, amely bevihető egy légrésbe és általában a hiszterézia görbe második negyedbeli könyökében mért B mágneses indukció és a H koercitív erő szorzata. A találmány szerinti anyagoknál, amelyeknél a koercitív erő tipikusan sokkal nagyobb, mint a telítési mágneses indukció, a mágneses, energia B2 S aí/4 értékre vehető, ahol a Bsa f a telítési mágneses indukció (mágnesezettség). Az előnyös összetételeknél, • -, amelyek a találmány tárgyát képezik, a tipikus érték nagyságrendje meghaladja az 1 millió oersted-gauss értéket. Egyes anyagoknál 9 milliós szorzatértéket mértünk. A találmány szerinti mágneses anyagokat első sorban nagy koercitív erejük különbözteti meg az ismert anyagoktól. Ez a körülmény természetesen előnyössé teszi használatukat olyan mágneskörökben, amelyek légrést tartalmaznak. Az alkalmazás területe magában foglal mágneses ágyazásokat, egyenáramú motorokat és nyomaték hajtásokat. A kereskedelemben kapható alnioo anyagokkal ellentétben, a találmány szerinti permanens mágnesek olyan testek alakjában valósíthatók meg, amelyeknek viszonylag kis méretük van mágnesezésük irányában. Hogy a más anyagokban néha elérhető nagyobb telítési mágnesezettség értékeket ellensúlyozzuk, itt a mágneses elemeknek nagyobb keresztmetszeti területük lehet a mágnesezés irányára merőlegesen. Ezzel szemben, a korábbi, ismert kereskedelmi anyagok közül a legjobbnak alakja is a kis keresztmetszet mellet általában nagyobb hosszúságú, hogy alakjának hatásával megnövelje a mágneses anizotropiát. Szabadalmi igénypontok: 1. Mágneses anyag, amely (AB)X RE sztöchiometrikus összetételű fémötvözetet tartalmaz, amely képletben az A komponens kobaltot és/ /vagy vasat, a B komponens rezet és/vagy nikkelt tartalmaz, az RE komponens pedig ritkaföldfém, azzal jellemezve, hogy az RE komponens legalább 50 atom% szamáriumot és/vagy cériumot, a B komponens még alumíniumot, vagy csak alumíniumot tartalmaz, x értéke 5 ... 8,5 tartományba esik, és az említett fémötvözet összetétele A—B—RE háromalkotós öszszetételi diagramban az alábbi a, b, c és d I. táblázat pontokat összekötő egyenesek által határolt 55 rületen belül van: a: A komponens B komponens Anyag Hc oersted öntött minta 55 rületen belül van: a: A komponens B komponens 18 % 55 rületen belül van: a: A komponens B komponens 71,5% Co4Cui,5Ce 7500 RE komponens 10,5% CoitCui,5Sm 4500 60 b: A komponens 16,7% Co5,07Cui,i7Sm 2300 B komponens 66,6% (hőkezelés után 3500) RE komponens 16,7%, C05,25CUi,50e 1400 c: A komponens 81,6% (hőkezelés után 4800) 65 B komponens 1,7% 5
