DE1028708B - Verfahren zur Herstellung eines dauermagnetischen Koerpers und auf diese Weise hergestellter dauermagnetischer Koerper - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines dauermagnetischen Koerpers und auf diese Weise hergestellter dauermagnetischer KoerperInfo
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Description
DEUTSCHES
Dauiermagnetische Körper, die im wesentlichen aus einfachen Kristallen oder Mischkristallen mit einer
Zusammensetzung gemäß der Formel
bestehen, wobei M wenigstens eines der Metalle Ba, Sr oder Pb darstellt und wobei 0,6 <Ξ χ ^ 1 ist, sind bekannt
(s. beispielsweise die französische Patentschrift 1048792 und Philips Technical Review, Vol. 13, Nr. 7,
Januar 1952, S. 194 bis 208). Es ist auch bekannt (s. die französische Patentschrift 1 080 514), kristallorientierte
oder anisotrope dauermagnetische Körper, dlie aus solchen Materialien bestehen, herzustellen. Dabei
wird vorzugsweise wie folgt verfahren: Ein Pulver
von wenigstens einer der vorstehend beschriebenen Kristallarten wird in einer indifferenten Flüssigkeit
(meist Wasser) suspendiert, und die erhaltene Suspension wird zwischen den Polen eines Magneten angeordnet,
während die Flüssigkeit herausgepreßt wird (nachstehend als »nasses Preßverfahren« bezeichnet).
Infolgedessen erfahren die Teilchen des Pulvers eine
Ausrichtung, während sie gleichzeitig zusammengepreßt werden. Der hergestellte Preßkörper wird
dann bei einer Temperatur zwischen 1100 und 1450° C gesintert. Dieses Verfahren hat bereits zur Herste!-
lung dauermagnetischer Körper mit einem (BH) max-Wert
von mehr als 2 · 10° Gauß-Örsted geführt. Auch
die mechanischen Eigenschaften der so erzielten Körper sind im allgemeinen sehr befriedigend.
Das betreffende Verfahren befriedigt jedoch weniger
gut, wenn es sich um die Herstellung von Körpern mit komplizierten Formen handelt. Es soll nämlich in
Erwägung gezogen werden, daß die zur Durchführung des betreffenden Verfahrens zu verwendenden Preßmatrizen,
die in diesem Falle selbstverständlich auch eine komplizierte Struktur aufweisen müssen, zugleich
völlig wasserdicht und in mechanischer Hinsicht stark sein müssen, welche Eigenschaften meist schwer vereinbar
sind. In der Praxis stellte sich dann auch heraus, daß solche Preßmatrizen beim Abführen von
verhältnismäßig großen Wassermengen oft infolge von Abnutzung schadhaft werden.
Die betreffenden Schwierigkeiten können selbstverständlich dadurch beseitigt werden, daß dauermagnetische
Körper einfacher Gestalt hergestellt werden und nachher durch mechanische Bearbeitung in
die erwünschte verwickeitere Form gebracht werden: aber auch dieses Verfahren befriedigt nicht völlig,
weil die betreffenden Körper sich nicht gut zur mechanischen Bearbeitung eignen, denn sie sind zu hart.
In der vorstehend erwähnten französischen Patentschrift
1 080 514 ist auch die Möglichkeit erwähnt, den zu einem dauermagnetischen Körper zu verarbeitenden
pulvrigen Kristall als solchen, d. h. ohne die Verfahren zur Herstellung
eines dauermagnetischen Körpers
und auf diese Weise hergestellter
eines dauermagnetischen Körpers
und auf diese Weise hergestellter
dauermagnetischer Körper
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 21. Dezember 1954
Niederlande vom 21. Dezember 1954
Robert Loosjes, Cornells Frederik Veenemans
und Gerard Hugo Weber, Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden
Vermittlung irgendeiner Flüssigkeit, während die Teilchen des Pulvers noch eine gewisse Bewegungsfreiheit
einander gegenüber haben, in einem Magnetfeld zusammenzupressen (nachstehend als »trockenes
Preßverfahren« bezeichnet) und den erzielten Preßkörper dann zu einem dauermagnetischen Körper zu
sintern. Die mechanischen Eigenschaften und die Dichte der gemäß diesem Verfahren bisher hergestellten
dauermagneti'Sicben Körper ließen jedoch zu
wünschen übrig.
Die Erfindung löst das Problem der Herstellung anisotroper dauermagnetischer Körper der erwähnten
Art mit mehr oder weniger verwickeltem Bau mit Hilfe eines Verfahrens, das charakteristische Züge des
»nassen« und des »trockenen« Preßverfahrens aufweist. Gemäß der Erfindung wird nämlich wie folgt
verfahren: Wie beim »nassen« Preßverfahren wird das dauermagnetische Pulver in einer indifferenten
Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, suspendiert und die Flüssigkeit, während die Suspension zwischen den
Polen eines Magneten angeordnet ist, aus der Suspension
beseitigt, beispielsweise durch Filtern. Auf diese Weise wird ein Konglomerat erzielt, das einen
magnetischen Richteffekt aufweist: es ist magnetisch anisotrop. Dieses Konglomerat wird nunmehr granuliert,
beispielsweise mittels eines Siebes, durch das der feste Stoff hindurchgedrückt wird. Das so erzielte
Granulat wird dann in eine Preßmatrize gebracht, in
S(W 507/327
der es zwischen den Polen eines Magneten zusammengepreßt wird. Der erzielte Preßkörper, dessen (magnetisch
anisotrope) Körner infolge der letzteren Bearbeitung magnetisch verhältnismäßig gut parallel
orientiert sind, wird schließlich wieder zu dem am Ende erwünschten dauermagnetischen Körper gesintert.
Auf diese Weise ist es möglich, dauermagnetische Körper mit einem (BH) max-Wert von mehr als etwa
1,5 · 106 Gauß-Örsted zu erzielen. Vorzugsweise wird dem Granulat, be:vor es auf die vorstehend beschriebene
Weise zu einem Preßkörper verarbeitet wird, ein Stoff zugesetzt, der dem Preßkörper einen guten
Zusammenhang gibt und dennoch während des Preßvorganges die Reibung zwischen den Körnern nicht
steigert. Hierzu sind insbesondere feste organische Stoffe geeignet, die unter einem geringen Druck
(weniger als 500 kg/cm2) zerfließen. Besonders geeignet zum betreffenden Zweck sind beispielsweise
Kampfer oder mit ihm chemisch verwandte Stoffe; Kampfer zerfließt nämlich bereits bei einem Druck
von 75 bis 100 kg/cm2. Am besten wird so verfahren, daß der Kampfer oder der ähnliche Stoff in Form
einer alkoholischen Lösung, beispielsweise von 2 Gewichtsprozent, zugesetzt wird, die über das zu pressende
Granulat verstäubt wird. An Stelle von Kampfer oder einem ähnlichen Stoff ist z. B. auch Paraffin gut
brauchbar.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.
30
Bariumkarbonat, BaCO3, und Eisen(III)-oxyd,
Fe2O3, werden in feinverteiltem Zustand in einem
Maleku'larverhältnis von 1,1:6 gründlich vermischt. Das Gemisch wird zu Blöcken gepreßt, und diese
Blöcke werden etwa 15 Minuten auf 1280° C erhitzt. Nach Abkühlen werden die Blöcke zerkleinert, und
das erhaltene Pulver wird nach Zusatz einer geringen Menge an Wasser und 1 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat,
CaCO3, zu einer Suspension verarbeitet.
Aus dieser Suspension wird in einem Magnetfeld das Wasser durch Filtern beseitigt, wonach, der erhaltene
Filterkuchen an der Luft getrocknet wird. Der lufttrockene Stoff wird dann durch ein Sieb mit Maschen
von angenähert 2X2 mm hindurchgedrückt. Die erzielten
Körner werden darauf in einem Magnetfeld zusammengepreßt und schließlich etwa 5 Minuten auf
angenähert 1250° C erhitzt.
Die Eigenschaften eines auf diese Weise hergestellten
Dauermagneten waren wie folgt:
Br = 3050 Gauß
B11C= 1450 Örsted
I»c = 1600 örsted
(BH) max = 1,8 · 106 Gauß-Örsted
(bei H = 1000 örsted).
B11C= 1450 Örsted
I»c = 1600 örsted
(BH) max = 1,8 · 106 Gauß-Örsted
(bei H = 1000 örsted).
55
Bariumkarbonat, BaCO3, und Eisen (III)-oxyd,
Fe2O3, werden in feinverteiltem Zustand in einem
Molekularverhältnis von 1,1 : 6 tüchtig gemischt und etwa 15 Minuten auf 1280° C erhitzt. Das dauermagnetische
Reaktionsprodukt wird nach Zusatz einer geringen Menge an Wasser und 1 Gewichtsprozent
Kalziumkarbonat, CaCO3, zu einer Suspension verarbeitet.
Aus dieser Suspension wird in einem Magnetfeld das Wasser durch Filtern beseitigt, worauf der
erhaltene Filterkuchen an der Luft getrocknet wird. Der lufttrockene Stoff wird dann durch ein Sieb mit
Maschen von etwa 1 X 1 mm hindurchgedrückt. Über die so erzielten Körner wird eine alkoholische Lösung
von 2 Gewichtsprozent Kampfer verstaubt. Der Alkohol wird dadurch verdampft, daß das Granulat eine
Zeitlang an der Luft stehengelassen wird. Die mit Kampfer gemischten Körner werden darauf in einem
Magnetfeld zusammengepreßt, und der so erzielte Preßkörper wird schließlich etwa 5 Minuten auf angenähert
1240° C erhitzt.
Die Eigenschaften eines auf diese Weise hergestellten Dauermagneten waren wie folgt:
B1. = 3340 Gauß
BHc = 1240 Örsted
I"c = 1280 Örsted
(BH) max = 2,3 · 106 Gauß-Örsted
(bei H= 1100 örsted).
BHc = 1240 Örsted
I"c = 1280 Örsted
(BH) max = 2,3 · 106 Gauß-Örsted
(bei H= 1100 örsted).
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines anisotropen dauermagnetischen Körpers mit einem (BH) max-Wert
von mehr als angenähert 1,5 · 106 Gauß-Örsted, der im wesentlichen aus einfachen Kristallen oder Mischkristallen mit einer Zusammensetzung
gemäß der Formel
besteht, wobei M wenigstens eines der Metalle Ba, Sr oder Pb darstellt und wobei 0,6^ χ _\ 1 ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver von wenigstens einer der vorstehend erwähnten Kristallarten
in einer indifferenten Flüssigkeit suspendiert wird, die Flüssigkeit unter gleichzeitiger
Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes, beispielsweise durch Filtrieren, aus der Suspension entfernt
wird, wodurch sich ein magnetisch anisotropes Konglomerat ergibt, dieses Konglomerat
granuliert und das Granulat in einem Magnetfeld in die Form des erwünschten dauermagnetischen
Körpers gepreßt wird, wonach der Preßkörper schließlich auf einer Temperatur zwischen 1100
und 1450° C gesintert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granulat, bevor es zu einem
Preßkörper verarbeitet wird, ein Stoff zugesetzt wird, der dem Preßkörper einen guten Zusammenhang
erteilt und dennoch während des Preßvorganges die Reibung zwischen den Körnern nicht
steigert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Granulat, bevor es zu einem
Preßkörper verarbeitet wird, ein fester organischer Stoff zugesetzt wird, der unter geringem Druck
(weniger als 500 kg/cm2) zerfließt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Granulat, bevor es zu einem Preßkörper verarbeitet wird, Kampfer oder ein
chemisch mit ihm verwandter Stoff zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kampfer oder der ähnliche Stoff
in Form einer alkoholischen Lösung zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine alkoholische Lösung von
Kampfer oder einem ähnlichen Stoff über die Körner verstäubt wird.
7. Nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellter dauermagnetischer Körper.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 080 514.
Französische Patentschrift Nr. 1 080 514.
© 809 507/327 4.58
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