DE1464614C - Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines DauermagnetenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten aus langgestreckten
Teilchen aus "Eisen, Nickel, Kobalt oder Legierungen dieser Metalle, die die Form von haarfeinen Stäbchen
mit einem Durchmesser von höchstens 1000 Angstrom und konstantem Querschnitt entlang der Längsachse
haben und zu einem zusammenhängenden Körper vereinigt sind.
Es sind bereits Dauermagnete aus langgestreckten magnetischen Einbereichsteilchen aus Eisen oder einer
Eisen-Kobalt-Legierung bekannt. Nach einem bekannten Verfahren können langgestreckte Teilchen
aus Eisen oder einer Eisen-Kobalt-Legierung mit einem Durchmesser von 100 bis 200 Ängström aus
einem wäßrigen Elektrolyten in eine Quecksilberkathode ausgefällt werden. Die ausgefällten Teilchen
weisen dendritische Verästelungen auf, die durch eine anschließende "Wärmebehandlung beseitigt werden.
Die wärmebehandelten Teilchen werden dann mit einem nichtmagnetischen Stoff umhüllt, mit einem
nichtmagnetischen Bindemittel gemischt und unter Einwirkung eines ausrichtenden Magnetfeldes zu einem
Dauermagneten verpreßt.
Es ist weiterhin bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten aus langgestreckten as
Eisenteilchen bekannt, bei dem in eine nichtmagnetische Matrix eingebettete Eisendrähte auf einen
Durchmesser von unter 1000 Angström ausgezogen werden.
Die nach dem bisher bekannten Verfahren hergestellten langgestreckten Magnetteilchen weisen eine
Koerzitivkraft in der Größenordnung von 100 bis lOOOOerstedt auf.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten mit
verbesserten magnetischen Eigenschaften zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß zur Herstellung der haarfeinen Stäbchen eine Metallquelle aus Eisen, Nickel, Kobalt
oder Legierungen dieser Metalle und eine Unterlage in eine abgeschlossene Kammer eingebracht werden,
die fortlaufend evakuiert wird, so daß der Sauerstoffdruck in der Wachstumszone der Kammer unter dem
Dissoziationsdr uck des betreffenden Metalloxyds bleibt, die Metallquelle auf eine Temperatur erwärmt wird,
bei der sie zu verdampfen beginnt, sowie die Unterlage zum Niederschlagen des Metalldampfes in Form von
haarfeinen Stäbchen auf ihrer Oberfläche auf einer Temperatur gehalten wird, die niedriger ist als die
Temperatur der Metallquelle, und schließlich die haarfeinen Stäbchen gewonnen und zu einem zusammenhängenden
Körper vereinigt werden.
Das Verfahren zur Herstellung der haarfeinen Stäbchen ist Gegenstand des deutschen Patents
1 197 631. Die in dieser Weise hergestellten haarfeinen Stäbchen werden dann unter Verwendung eines geeigneten
Matrixmaterials, beispielsweise eines nichtmagnetischen oder schwach ferromagnetischen Materials,
zu einem zusammenhängenden Dauermagnetkörper vereint. Als Matrixmaterial kann beispielsweise
ein Metall wie beispielsweise Blei oder ein Kunststoff verwendet werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel wurden in der vorgenannten Weise hergestellte haarfeine Stäbchen einer
Lösung von Polyvinylidenchlorid beigemischt, aus der dann ein die Stäbchen enthaltender Film gegossen
wurde. Während der Verdampfung des Lösungsmittels ließ man zur Ausrichtung der Stäbchen ein Magnetfeld
von 3000 Oersted auf die Dispersion einwirken. Der in dieser Weise hergestellte Dauermagnet wies eine weit
bessere Koerzitivkraft auf als nach den bisher bekannten Verfahren hergestellte Dauermagnete,
sin den Zeichnungen zeigt
sin den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 die Abhängigkeit der Koerzitivkraft verschiedener Teilchen in Abhängigkeit vom Durchmesser
und
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht von haarfeinen Stäbchen, wie sie beim Verfahren nach der
Erfindung entstehen.
In F i g. 1 gilt die Kurve 10 für kugelförmige, durch Ausfällen in Quecksilber hergestellte Eisenteilchen.
Kurve 11 gilt für langgestreckte, durch Ausfällen in Quecksilber hergestellte Eisenteilchen. .Kurve 12 gilt
für die beim Verfahren nach der Erfindung anfallenden
haarfeinen Eisenstäbchen, die bei der Messung der Koerzitivkraft nicht ausgerichtet waren. Weitere
Messungen ergäben, daß bei Proben aus haarfeinen Stäbchen mit einem Durchmesser in der Größenordnung
von etwa 5000 Ängström die Koerzitivkraft unabhängig von der Ausrichtung der Stäbchen ist.
Bei Proben aus Stäbchen mit einem Durchmesser von 1500 Ängström ergab sich, daß die Koerzitivkraft einer
Probe mit ausgerichteten Stäbchen etwa 37,5 °/o geringer ist als die Koerzitivkraft einer Probe mit nicht
ausgerichteten Stäbchen.
Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die beim Verfahren nach der Erfindung anfallenden haarfeinen Stäbchen
die höchsten Koerzitivkraftwerte aufweisen.^
In der folgenden Tabelle sind Zusammensetzung, Durchmesser und Koerzitivkraft von beim Verfahren
nach der Erfindung entstehenden haarfeinen Stäbchen angeführt: ■"
| Zusammensetzung | Durchmesser der haarfeinen Stäbchen (in A) |
Koerzitivkraft (in Oersted) |
| Fe | 250 | 2800 |
| Fe | 300 | 2900 |
| Fe | 360 | 2100 |
| Fe | 500 | 1600 |
| Fe | 580 | 1250 |
| Fe | 750 | 750 |
| Fe | 1000 | 725 |
| Fe | 1120 | 300 |
Die haarfeinen Stäbchen sind in der Luft beständig, da ihre Oberfläche mit einer nur einige Atome dicken
Oxydschicht überzogen ist. Da der Oxydanteil verhältnismäßig gefing ist, werden die magnetischen
Eigenschaften nicht nachteilig beeinflußt. Aus der
Tabelle ist ersichtlich, daß die Koerzitivkraft mit abnehmendem Durchmesser der haarfeinen Stäbchen
stark zunimmt. So besitzen beispielsweise haarfeine Stäbchen mit einem Durchmesser von etwa 250 Ängström
bei Zimmertemperatur eine Koerzitivkraft von annähernd 3000 Oersted.
F i g. 2 zeigt die übliche Form der beim Verfahren nach der Erfindung gebildeten haarfeinen Stäbchen.
Sie sind langgestreckt und weisen entlang ihrer Längsachse einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser
auf.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten aus langgestreckten Teilchen aus Eisen, Nickel,Kobalt oder Legierungen dieser Metalle, die die Form von haarfeinen Stäbchen mit einem Durchmesser von höchstens 1000 Ängström und konstanten Querschnitt entlang der Längsachse haben und zu einem zusammenhängenden Körper vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der haarfeinen Stäbchen eine Metallquelle aus Eisen, Nickel, Kobalt oder Legierungen dieser Metalle und eine Unterlage in eine abgeschlossene Kammer eingebracht werden, die fortlaufend evakuiert wird, so daß der Sauerstoffdruck in der Wachstumszone der Kammer unter dem Dissoziationsdnick des betreffenden Metalloxyds bleibt, die Metallquelle auf eine Temperatur erwärmt wird," bei der sie zu verdampfen beginnt, sowie die Unterlage zum Niederschlagen des Metalldampfes in Form von haarfeinen Stäbchen auf ihrer Oberfläche auf einer Temperatur gehalten wird, die niedriger ist als die Temperatur der Metallquelle, und schließlich die haarfeinen Stäbchen gewonnen und zu einem zusammenhängenden Körper vereinigt werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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