DE102009046426A1 - Verfahren zur Herstellung eines Magnets sowie Magnet und elektrische Maschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnets (1), wobei der Magnet (1) zumindest aus einem Magnetwerkstoff (3) und einem Bindemittel (4) geformt und anschließend ausgehärtet ist. Dabei ist vorgesehen, dass dem Bindemittel (4) während des Aushärtens ein chemisch an den Magnetwerkstoff (3) gebundenes Metalloxid (8) erzeugt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Magnet (1) sowie eine elektrische Maschine.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnets, wobei der Magnet zumindest aus einem Magnetwerkstoff und einem Bindemittel geformt und anschließend ausgehärtet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Magnet sowie eine elektrische Maschine.
- Stand der Technik
- Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Der Magnetwerkstoff ist beispielsweise Eisen beziehungsweise Ferrit. Der Magnetwerkstoff liegt dabei häufig als Pulver vor, welches gesintert beziehungsweise pressgensintert wird, um den Magnet herzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann der Magnetwerkstoff auch mit dem Bindemittel vermengt werden. Aus dem Magnetwerkstoff-Bindemittel-Gemisch wird anschließend der Magnet geformt und ausgehärtet. Das Formen kann dabei beispielsweise ein Gießen oder Spritzen umfassen. Das Bindemittel kann ein Kunststoff, insbesondere PPS (Polyphenylensulfid), sein oder einen solchen umfassen. Nach dem Aushärten des Magnets ist der Magnetwerkstoff von dem Bindemittel physikalisch eingefasst beziehungsweise in dieses eingebunden. Gerät ein so hergestellter Magnet jedoch in Kontakt mit Sauerstoff beziehungsweise einem korrosiven Medium, so neigt er zu starker Korrosion, was einen Schutz des Magnets notwendig macht. Weit verbreitet sind dabei metallische Schutzschichten, welche beispielsweise Nickel und/oder Zink aufweisen, mit welchen vor allem pressgesinterte Magnete vor Korrosion geschützt werden. Ebenso sind oxidische Schutzschichten bekannt, die in Form einer Lösung eines Metallalkoxids in einem Lösungsmittel auf den Magnet aufgetragen werden. Die Herstellung des Magnets unter Vermengen des Magnetwerkstoffs mit dem Bindemittel weist gegenüber dem direkten Sintern des Magnetwerkstoffs für viele Anwendungsfälle eine deutlich höhere Flexibilität auf und ist daher vorzuziehen. Ebenso wird durch den Einbau des Magnetwerkstoffs in das Bindemittel, beispielsweise den Kunststoff (vorzugsweise in Form eines Kunststoffgranulats), ein gewisser Schutz des Magnetwerkstoffs vor Korrosion gewährleistet. Vor allem bei Kontakt des Magnets mit Treibstoffen und deren Additiven kommt es jedoch auch bei solchen Magneten nach kurzer Zeit zu starker Korrosion, was schließlich zum Ausfall eines den Magneten aufweisenden Systems führen kann.
- Offenbarung der Erfindung
- Demgegenüber weist das Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass der hergestellte Magnet eine bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist als aus dem Stand der Technik bekannte Magnete, insbesondere gegenüber Treibstoffen und deren Additiven. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem aus dem Bindemittel während des Aushärtens ein chemisch an den Magnetwerkstoff gebundenes Metalloxid erzeugt wird. Nach dem Aushärten liegt also eine Matrix aus dem Metalloxid vor, in welche der Magnetwerkstoff eingefasst beziehungsweise eingebettet ist. Dabei ist die Metalloxid-Matrix chemisch an den Magnetwerkstoff gebunden. Der Magnetwerkstoff wird also von der Metalloxid-Matrix beziehungsweise Metalloxid-Struktur gehalten. Bei einem auf diese Weise hergestellten Magnet ist es nicht notwendig, eine zusätzliche Schutzschicht vorzusehen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bindemitteln, vor allem organischen Bindemitteln wie beispielsweise Kunststoffe (PPS), kommt es bei Kontakt mit einem korrosiven Medium wie Treibstoff zu einer Quellung, was die Permeation von korrosionsfördernden Stoffen wie zum Beispiel Wasser und Salzen erhöht. Zudem ist, wie bereits vorstehend ausgeführt, der Magnetwerkstoff lediglich physikalisch in das Bindemittel eingebunden. Es liegt keine chemische Bindung zwischen Magnetwerkstoff und Bindemittel vor, wodurch die Permeation von korrosionsfördernden Stoffen in den Magnet bei einsetzender Korrosion sogar noch erhöht wird. Eine solche Permeation kann bei einem Magnet, welcher gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, nicht auftreten, weil der Magnetwerkstoff chemisch an das Metalloxid gebunden ist.
- Beispielsweise kommt ein Bindemittel auf Siloxanbasis zum Einsatz. Aufgrund der chemischen Struktur eines solchen Bindemittels kommt es zu der chemischen Bindung des Magnetwerkstoffs an das Bindemittel beziehungsweise die Siloxanmatrix. Letztere ist permeationsdicht. Sowohl die chemische Anbindung des Magnetwerkstoffs an das Bindemittel als auch die permeationsdichte Siloxanmatrix tragen zu einem drastisch erhöhten Korrosionsschutz bei. Zusätzlich können Verdicker und/oder Fließgrenzenbildner (wie teilvernetzte Polyacrylsäure) eingesetzt werden, um ein Sedimentieren des Magnetwerkstoffs zu verhindern.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Metalloxid in einem Sol-Gel-Prozess erzeugt wird. Der Magnetwerkstoff soll also in eine vor Korrosion schützende, durch den Sol-Gel-Prozess hergestellte Metalloxid-Matrix eingebaut werden. Der Sol-Gel-Prozess dient zur Herstellung nicht-metallischer, anorganischer oder hybridpolymerer Materialien aus kolloidalen Dispersionen. Letztere werden auch als Sole bezeichnet. Das Sol kann dabei aus unterschiedlichen Präkursoren entstehen. Durch Gelierung geht das Sol in das Gel über, wobei letzteres ein Kolloid darstellt. Während des Sol-Gel-Prozesses kommt es zu der Netzwerkbildung des Metalloxids beziehungsweise der chemischen Anbindung des Magnetwerkstoffs an dieses.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Magnetwerkstoff zumindest ein Seltenerdwerkstoff verwendet wird. Magnete aus Seltenerdwerkstoffen übertreffen die Leistung herkömmlicher Magnete aus Eisen um ein Vielfaches und werden daher bevorzugt eingesetzt. Als Metalle der seltenen Erden werden die Elemente Scandium, Yttrium und Lanthan sowie die Lanthanoide bezeichnet. Zu Letzteren gehören Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium. Der Seltenerdwerkstoff weist mindestens ein Metall der seltenen Erden auf. Beispielsweise wird eine Legierung aus Neodym, Eisen und Bor (Nd2Fe14B) verwendet. Magnete, welche den Seltenerdwerkstoff aufweisen, sind jedoch nochmals deutlich korrosionsanfälliger als herkömmliche Magnete. Vor allem bei pressgesinterten Magneten aus einem solchen Magnetwerkstoff wird daher die metallische, insbesondere Nickel und/oder Zink aufweisende Schutzschicht vorgesehen. Alternativ kann, wie bereits vorstehend beschrieben, die oxidische Schutzschicht verwendet werden, bei welcher eine Metallalkoxid-Lösung auf den Magnet appliziert wird. Diese Schutzschicht kann bei Einlagerung des Magnetwerkstoffs in die Metalloxid-Matrix üblicherweise entfallen, jedoch zum Erzielen eines besseren Schutzes zusätzlich vorgesehen sein.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Bestandteil des Bindemittels zumindest ein Siloxan, ein Silan, insbesondere Alkoxysilan oder Ethoxysilan, besonders bevorzugt Tetraethoxysilan, ein Metallhalogenid, ein Metallalkoxid und/oder Metalloxid-Nanopartikel verwendet werden. Die genannten Stoffe bilden dabei die sogenannten Präkursoren. Dabei ist die Verwendung lediglich eines Präkursors oder eine Kombination mehrere Präkursoren möglich. Insbesondere können verschiedene Silizium-Alkoxide eingesetzt werden, wie beispielsweise Tetraethoxylsilan (TEOS) und dessen Abwandlungen. Bei Letzteren werden eine oder mehrere Alkoxidgruppen durch organische Moleküle ersetzt. Die dabei entstehenden Stoffe werden auch als „Organofunktionelle Silane” bezeichnet. Ebenso können die Ethoxysilane eingesetzt werden. Bei diesen wird formal Kieselsäure mit Ethanolgruppen verestert. Alternativ können auch Stoffe eingesetzt werden, bei welchen die Kieselsäure mit Alkoholen, wie beispielsweise Methanol, Propanol, Butanol und dergleichen, Diolen, wie beispielsweise Glycol, Propandiol oder dergleichen, oder Triolen, wie beispielsweise Glycerin, verestert sind.
- Ebenso kann das Bindemittel Präkursoren des Zirkonium, Aluminium, Cer, Titan und/oder anderer Übergangsmetalle aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können Metalloxid-Nanopartikel, insbesondere aus Al2O3, ZrO2 und/oder TiO2, und/oder anorganische Nanopartikel verwendet werden. Auch Kieselsäure, insbesondere pyrogene Kieselsäure, kann Bestandteil des Bindemittels sein. Die vorstehend genannten Silane, insbesondere Alkoxysilane, reagieren mit Wasser zu Kieselsäure, die anschließend mit sich selbst zu einem 3D-Netzwerk aus Metalloxid (hier: SiO2) kondensiert. Anschließend werden vor allem volatile Reaktionsprodukte entfernt. Für wasserempfindliche Magnetwerkstoffe stehen auch Präkursoren bereit, die ohne Zusatz von Wasser zu einem Metalloxid beziehungsweise zu einer Metalloxid-Matrix polymerisiert werden können. Hierzu zählen Kombinationen aus Metallhalogeniden (zum Beispiel Mono-, Di- oder Trichlormethylsilane) mit Metallaloxiden (beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS) oder alle bereits vorstehend aufgeführten Varianten). Metallhalogenide sind reaktiver als Metallalkoxide, weswegen in derartigen Kombinationen die Polymerisation über einfache Temperaturerhöhung des Magnetwerkstoff-Bindemittel-Gemischs gestartet werden kann. Auf diese Weise entsteht wiederum die 3D-Metalloxid-Matrix, welche den Magnetwerkstoff einschließt und chemisch an diesen gebunden ist. Als Nebenprodukte entstehen lediglich Halogen-Alkane, die nach Herstellung des Magnets zusammen mit eventuell vorhandenen Lösungsmitteln entfernt werden. Anstatt der aufgeführten Elemente Zirkonium, Aluminium, Cer, Titan und der weiteren Übergangsmetalle können auch Verbindungen dieser Elemente als Präkursoren eingesetzt werden.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bindemittel und/oder der Magnetwerkstoff in ein Lösungsmittel eingebracht werden. Das Lösungsmittel ist vor allem dazu vorgesehen, die Verarbeitung des Magnetwerkstoffs und/oder des Bindemittels zu vereinfachen, insbesondere das Formen des Magnets zu ermöglichen. Das Lösungsmittel wird bevorzugt bei dem Aushärten des Magnets aus diesem ausgeschieden. Das Lösungsmittel kann Wasser und/oder Alkohol sein beziehungsweise Wasser und/oder Alkohol aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein aprotisches Lösungsmittel eingesetzt werden. Der Magnetwerkstoff und das Bindemittel werden in das Lösungsmittel eindispergiert.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Bindemittel und dem Magnetwerkstoff ein Additiv, insbesondere bestehend aus Nanopartikeln, einer Polymerlösung und/oder Kieselsäure, zugeführt wird. Vor dem Formen des Magnets wird also das Additiv dem Gemisch aus Magnetwerkstoff und Bindemittel hinzugefügt. Das Additiv kann dabei Nanopartikel, die Polymerlösung und/oder die Kieselsäure aufweisen. Die Nanopartikel sind beispielsweise Nanopartikel aus Metalloxiden, während die Polymerlösung bevorzugt eine organische Polymerlösung und die Kieselsäure eine pyrogene Kieselsäure ist. Ist das Lösungsmittel vorgesehen, so wird auch das Additiv in dieses eindispergiert.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Magnetwerkstoff, das Bindemittel und/oder das Lösungsmittel in eine Form gegossen werden, in welcher das Aushärten durchgeführt wird. Der Magnet ist demnach ein Formbauteil. Während des Aushärtens wird der Magnetwerkstoff chemisch an das Metalloxid gebunden, während dieses die Metalloxid-Matrix ausbildet. Der Magnet kann also in nahezu jeder Form einfach durch Gießen in die Form hergestellt werden. Das Aushärten wird in der Form durchgeführt. Dabei kann das Aushärten vor einem Trocknungs- und/oder Sinterprozess oder während desselben erfolgen. In ersterem Fall wird das Metalloxid beispielsweise mittels des Sol-Gel-Prozesses zunächst erzeugt und anschließend ein Trocknungsprozess durchgeführt, um eventuell vorhandenes Lösungsmittel aus dem Magnet zu entfernen. Alternativ kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass das Aushärten gleichzeitig mit dem Trocknungs- und/oder Sinterprozess durchgeführt wird, insbesondere wenn das Aushärten durch Wärmebeaufschlagung des Magnets beziehungsweise des Magnetwerkstoff-Bindemittel-Gemischs erfolgt. Es ist auch möglich, durch direktes Auftragen des Magnetwerkstoffs und des Bindemittels, vorzugsweise gelöst in dem Lösungsmittel, eine magnetische Beschichtung auf eine Oberfläche aufzubringen. Diese Beschichtung kann mit Hilfe gängiger Applikationstechniken, wie beispielsweise Sprühen, Tauchen, Walzen, Spincoaten und dergleichen aufgetragen werden, insbesondere auch großflächig. Alternativ können segmentierte magnetische Oberflächen selektiv ausgebildet werden, beispielsweise unter Verwendung einer Maske.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Magnet zumindest bereichsweise mit einer Beschichtung, insbesondere Sol-Gel-Beschichtung, versehen wird. Der Magnet, bestehend aus dem Magnetwerkstoff und dem mit diesem chemisch verbundenen Metalloxid eignet sich sehr gut für die chemische Anbindung der Beschichtung, insbesondere wenn die Sol-Gel-Beschichtung vorgesehen ist. Vorzugsweise wird ein Sol-Gel-Lack verwendet um die Beschichtung aufzubringen. Dabei wird ein funktioneller Sol-Gel-Lack verwendet, um die zusätzlichen Oberflächeneffekte hervorzurufen. Auf diese Weise kann die Korrosionsbeständigkeit des Magnets weiter erhöht werden. Grundsätzlich kann jedoch jede Art von Beschichtung vorgesehen sein.
- Die Erfindung betrifft weiterhin einen Magnet, insbesondere hergestellt unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wobei der Magnet zumindest aus einem Magnetwerkstoff und einem Bindemittel geformt und anschließend ausgehärtet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Magnetwerkstoff in ein während des Aushärtens erzeugtes, chemisch an den Magnetwerkstoff gebundenes Metalloxid eingefasst ist. Der Magnet zeichnet sich dadurch aus, dass er bereits ohne zusätzliche Beschichtung eine äußerst hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, insbesondere bei Kontakt mit Treibstoffen und deren Additiven. Aus diesem Grund eignet sich der Magnet hervorragend für elektrische Maschinen, insbesondere Elektromotoren, beispielsweise als Teil einer Kraftstoffpumpe. Generell ist der Magnet für jegliche Magnetbauteile verwendbar, die möglicherweise in Kontakt mit Treibstoff geraten können oder komplexe Geometrien aufweisen, die über Kunststoff-Spritzguß-Prozesse oder Sinterprozesses nicht oder lediglich schwierig hergestellt werden können.
- Die Erfindung betrifft weiterhin eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, mit mindestens einem Magnet, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen und insbesondere hergestellt unter Verwendung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei der Magnet zumindest aus einem Magnetwerkstoff und einem Bindemittel geformt und anschließend ausgehärtet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Magnetwerkstoff in ein während des Aushärtens erzeugtes, chemisch an den Magnetwerkstoff gebundenes Metalloxid eingefasst ist. Während des Aushärtens wird aus den Bindemitteln das Metalloxid erzeugt. Dieses verbindet sich mit dem Magnetwerkstoff und bildet eine Metalloxid-Matrix. Auf diese Weise ist sowohl eine hervorragende Formstabilität des Magnets als auch eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleistet.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
-
1 eine Ausführungsform eines Magnets, -
2 eine schematische Darstellung eines ersten Herstellungsschritts des Magnets, -
3 eine schematische Darstellung eines weiteren Herstellungsschritts des Magnets, und -
4 eine schematische Strukturansicht des Magnets, wobei dieser aus einem Magnetwerkstoff und einem chemisch an diesen gebundenes Metalloxid besteht. - Die
1 zeigt einen Magnet1 , der auf einer Welle2 aus Metall befestigt ist. Bevorzugt ist der Magnet1 auf die Welle2 aufgegossen und damit an dieser befestigt. Der Magnet1 besteht aus einem Magnetwerkstoff3 (hier nicht dargestellt) und einem Bindemittel4 (hier ebenfalls nicht dargestellt), die gemeinsam geformt und anschließend ausgehärtet werden. Während des Aushärtens wird aus dem Bindemittel ein Metalloxid erzeugt, welches chemisch an den Magnetwerkstoff gebunden ist und eine Metalloxid-Matrix ausbildet, welche den Magnetwerkstoff einfasst. Auf diese Weise ist der Magnetwerkstoff3 des Magnets1 vor äußeren Einflüssen, insbesondere Korrosionseinflüssen, geschützt. - Die
2 zeigt einen ersten Herstellungsschritt zur Herstellung des Magnets1 . In ein Lösungsmittel5 wird der Magnetwerkstoff3 , das Bindemittel4 und ein oder mehrere Additive6 eindispergiert, sodass eine homogene Dispersion aus Magnetwerkstoff3 , Bindemittel4 , Lösungsmittel5 und Additiv6 vorliegt. Die Dispersion wird als Sol in einem Sol-Gel-Prozess verwendet. In diesem wird das Sol zu einem Gel7 („nasses Gel”) geliert. Dabei wird aus dem Bindemittel4 Metalloxid8 erzeugt. Das Metall des Metalloxids ist dabei beispielsweise SiO2, ZrO2, Al2O3 oder dergleichen. Das Metalloxid8 ist zumindest nach dem Aushärten chemisch an den Magnetwerkstoff3 gebunden. Eine solche Verbindung9 ist in der3 hervorgehoben und in der4 vergrößert dargestellt. - Die
4 zeigt einen Ausschnitt der Verbindung9 aus Magnetwerkstoff3 und Metalloxid8 . In dem dargestellten Beispiel ist das Metalloxid8 SiO2. Als Lösungsmittel5 wird Wasser (H2O) eingesetzt. Prinzipiell ist das Silizium jedoch durch andere Metalle, beispielsweise Zirkonium oder Aluminium, substituierbar. Als Magnetwerkstoff wird bevorzugt ein Seltenerdwerkstoff, beispielsweise Nd2Fe14B, also Neodym aufweisend, verwendet. Ein solcher Magnet1 ist deutlich leistungsfähiger als Magnete aus herkömmlichen Magnetwerkstoffen, wie beispielsweise Eisen oder Ferrit. Durch die chemische Verbindung zwischen Magnetwerkstoff3 und Metalloxid8 ist der Magnet1 äußerst korrosionsbeständig. Vorteilhafterweise ist eine Matrix10 , welche von dem Metalloxid8 ausgebildet ist, zusätzlich permeationsdicht, sodass die Permeation von korrosionsfördernden Medien in die Matrix10 zumindest teilweise verhindert wird. - Bevorzugt ist der Magnet
1 als Formbauteil gegossen, wobei dies in einer Form erfolgt, in welcher auch das Aushärten durchgeführt wird. Alternativ kann der Magnetwerkstoff3 und das Bindemittel4 , insbesondere nach Einbringen in das Lösungsmittel5 , direkt auf eine Oberfläche aufgebracht werden, um eine magnetische Beschichtung herzustellen. Ebenso ist es möglich, während des Auftragens eine Maskentechnik einzusetzen, beispielsweise um eine segmentierte magnetische Oberfläche selektiv herzustellen.
Claims (10)
- Verfahren zur Herstellung eines Magnets (
1 ), wobei der Magnet (1 ) zumindest aus einem Magnetwerkstoff (3 ) und einem Bindemittel (4 ) geformt und anschließend ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Bindemittel (4 ) während des Aushärtens ein chemisch an den Magnetwerkstoff (3 ) gebundenes Metalloxid (8 ) erzeugt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metalloxid (
8 ) in einem Sol-Gel-Prozess erzeugt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Magnetwerkstoff (
3 ) zumindest ein Seltenerdwerkstoff verwendet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bestandteil des Bindemittels (
4 ) zumindest ein Siloxan, ein Silan, insbesondere Alkoxysilan oder Ethoxysilan, besonders bevorzugt Tetraethoxysilan, ein Metallhalogenid, ein Metallalkoxid und/oder Metalloxid-Nanopartikel verwendet werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (
4 ) und/oder der Magnetwerkstoff (3 ) in ein Lösungsmittel (5 ) eingebracht werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel (
4 ) und dem Magnetwerkstoff (3 ) ein Additiv (6 ), insbesondere bestehend aus Nanopartikeln, einer Polymerlösung und/oder Kieselsäure, zugeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetwerkstoff (
3 ), das Bindemittel (4 ) und/oder das Lösungsmittel (5 ) in eine Form gegossen werden, in welcher das Aushärten durchgeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (
1 ) zumindest bereichsweise mit einer Beschichtung, insbesondere Sol-Gel-Beschichtung, versehen wird. - Magnet (
1 ), insbesondere hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Magnet (1 ) zumindest aus einem Magnetwerkstoff (3 ) und einem Bindemittel (4 ) geformt und anschließend ausgehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetwerkstoff in ein während des Aushärtens erzeugtes, chemisch an den Magnetwerkstoff (3 ) gebundenes Metalloxid (8 ) eingefasst ist. - Elektrische Maschine, insbesondere Elektromotor, mit mindestens einem Magnet (
1 ), insbesondere gemäß Anspruch 9 und insbesondere hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Magnet (1 ) zumindest aus einem Magnetwerkstoff (3 ) und einem Bindemittel (4 ) geformt und anschließend ausgehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetwerkstoff in ein während des Aushärtens erzeugtes, chemisch an den Magnetwerkstoff gebundenes Metalloxid (8 ) eingefasst ist.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014056773A3 (de) * | 2012-10-11 | 2014-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Dynamoelektrische maschine mit einem mehrpoligen rotor mit permanentmagneten und deren herstellung |
WO2015003824A1 (de) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung eines permanentmagneten sowie permanentmagnet und elektrische maschine mit einem solchen |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013004985A1 (de) * | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Permanentmagneten sowie Permanentmagnet |
DE102015213957B4 (de) * | 2015-07-23 | 2019-03-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Hybridmagneten sowie mit dem Verfahren herstellbarer Hybridmagnet und eine den Hybridmagnet umfassende elektrische Maschine |
JP7346985B2 (ja) * | 2019-08-01 | 2023-09-20 | 株式会社レゾナック | 希土類ボンド磁石用コンパウンドの製造方法、及び、希土類ボンド磁石の製造方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07107883B2 (ja) * | 1985-03-28 | 1995-11-15 | 株式会社東芝 | 鉄心の製造方法 |
JPS639101A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Seiko Epson Corp | 磁石の製造方法 |
JPH04219902A (ja) * | 1990-12-20 | 1992-08-11 | Kobe Steel Ltd | 圧粉磁心材およびその製造方法 |
US5464576A (en) * | 1991-04-30 | 1995-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making isotropic bonded magnet |
JPH0661022A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-04 | Ii R D:Kk | 希土類ボンド磁石の製造方法 |
JPH0669009A (ja) * | 1992-08-19 | 1994-03-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 希土類−鉄系磁石の製造方法 |
JPH08111306A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性に優れたボンド磁石用Nd−Fe−B系磁石粉末、ボンド磁石および磁石粉末の製造方法 |
JPH09260126A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-10-03 | Tdk Corp | 圧粉コア用鉄粉末、圧粉コアおよびその製造方法 |
JPH10321427A (ja) * | 1997-05-16 | 1998-12-04 | Hitachi Metals Ltd | 高電気抵抗希土類磁石およびその製造方法 |
JP2001076914A (ja) * | 1998-12-17 | 2001-03-23 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 希土類系永久磁石およびその製造方法 |
JP3278647B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2002-04-30 | 住友特殊金属株式会社 | 希土類系ボンド磁石 |
JP2001172782A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Ishizuka Glass Co Ltd | 磁性素材用処理剤、コーティング被膜付き磁性部材及びその製造方法 |
DE60213768T2 (de) * | 2001-01-25 | 2007-08-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polyvinylacetal, polyvinylacetalzusammensetzung, tinte oder druckfarbe, beschichtungsmaterial, dispergiermittel, wärmeentwickelbares lichtempfindliches material, keramik-grünfolie, primer für kunststofflinse, aufzeichnungsmittel für wasserbasistinte oder druckfarbe und klebstoff für metallfolie |
JP2005148499A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Kaneka Corp | マグネットローラ |
CN1934660A (zh) * | 2004-06-30 | 2007-03-21 | 信越化学工业株式会社 | 耐腐蚀的稀土磁体及其制造方法 |
WO2006080121A1 (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-03 | Mitsubishi Materials Pmg Corporation | Mg含有酸化膜被覆鉄粉末 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014056773A3 (de) * | 2012-10-11 | 2014-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Dynamoelektrische maschine mit einem mehrpoligen rotor mit permanentmagneten und deren herstellung |
WO2015003824A1 (de) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung eines permanentmagneten sowie permanentmagnet und elektrische maschine mit einem solchen |
DE102013213494A1 (de) * | 2013-07-10 | 2015-01-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Permanentmagneten sowie Permanentmagnet und elektrische Maschine mit einem solchen |
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