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FERROMAGNETISCHER WERKSTOFF
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Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von ferromagnetischen
Werkstoffen, die in Elektronik, Elektronik, Hochfrequenztechnik und anderen Zweigen
der Volkswirtschaft zur Verwendung kommen können.
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Es ist ein ferromagnetischer Werkstoff (s. zum Beispiel UdSSR-Urheberschein
169706 ) auf Eisen basis bekannt, welcher ein härtbares Kunstharz enthält, wobei
ein Produkt mit Furanharz und Epoxydharz folgender Zusammensetzung zum Einsatz kommt:
Furan-Epoxydharz .............. 100 Gewichtsteile Eisenpulver ..................
250 Gewichtsteile Härter Hexamethylendiamin
Polyäthylenpolyamin
....... 15 Gewichtsteile Glasfaserzusatz ................ 1 bis 1,5 Gewichtsteile
Es ist weiter ein ferromagnetischer Werkstoff (s.
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zum Beispiel UdSSR-Urheberschein . 524232) auf Eisenbasis bekannt,
welcher ein härtbares Kunstharz und einen Füllstoff enthält, wobei als härtbares
Kunstharz Epoxyd--Novolak-Block-Mischpolymerisat folgender Zusammensetzung dient:
Epoxyd-Novolak-Block-Mischpolymerisat ............................... 30 bis 35
Gewichtsteile Urotropin ........................ 3 bis 4 Gewichtsteile Phathalsäureanhydrid
............. 2 bis 3 Gewichtsteile Füllstof ......................... 2 bis 6 Gewichtsteile
Eisen ....................... Rest Die bekannten ferromagnetischen Werkstoff besitzen
jedoch ungenügend gute physikalisch-mechanische Eigenschaften und nicht ausreichende
Vibrationsfestigkeit, bedingt durch unbefriedigende Elastizitätseigenschaften des
Bindemittels.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben aufgezählten Nachteile
zu vermeiden.
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Der Erfindung liest die Aufgabe zugrunde, einen ferromagnetischen
Werkstoff zu entwickeln, der gute physikalisch-mechansiche Eigenschaften, dielektrische
Daten, eine gewünschte magnetische Permeabilität und gute Betriebscharakteristiken
durch Veränderung der Art des härtbaren es Kunstharz und des Verhältnisses zwischen
den Komponenten sichert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man dem ferromagnetischen
Werkstoff auf Eisen basis, welcher ein härtbares Bindemittel enthält, einen faserigen
Füllstoff, mit härtbarem Kunstharz oder mit Harz des gleichen Typs vorgetrinkt,
zusetzt, wobei die Komponenten in folgendem Verhältnis (in Gewichtsprozent) genommen
werden: härtbares Bindemittel ...... 8 bis 25 getränkter Füllstoff ........... 5
bis 20 Schmierstoff ................. 0,5 bis 1,5 Eisen ................... Rest
Als Modifiziermittel für Phenolformaldehydharze sind Polyolefine und ihre Derivate,
Polyvinylazetale und Kolophonium zweckmäßig zu verwenden.
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Durch Veränderung des Bindemitteltyps, der Zusammensetzung der ftlischung
und durch vorhergehende Tränkung des Füllstoffs werden die physikalisch-mechanischen
Ligenschaften, die magnetische Pernmeabilität und die Betriebscharakteristiken
des
ferromagnetischen Werkstoffs wesentlich verbessert.
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Nachstehend werden Beispiele zur Herstellung des ferromagnetischen
Werkstoffs angeführt.
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Zunächst sei erwähnt, daß als härtbares Bindemittel modifizierte
und nicht modifizierte Phenolformaldehydharze vom Novolak- oder Resoltyp dienen
können. Benutzt man Phenolformaldehydharze vom Novolaktyp, so kommt beispielsweise
Hexamethylentetramin als Härter in Frage. Als SVodifiziermittel werden Polyolefine
und ihre Derivate, Polyvinylazetale und Kolophonium eingesetzt, wobei die Menge
derselben zwischen 10 und 3o', bezogen auf das Harzgewicht, liegt.
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Als faseriger Füllstoff lassen sich Asbestfasser, Glasfaser und synthetische
Fasern wie Lawsanfaser benutzt. Der faserige Füllstoff wird der Mischung dann zugesetzt,
wenn er mit 20 bis 60% iger Lösung eines geeeigneten Bindemittels oder des Bindemittels
des gleichen Typs vorgetränkt wird.
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Als Schmierstoff kann man Fettsäuren und deren Salze und dergl.
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wie Oleinsäure und Stearinsäure, Kalziumstearat anwenden.
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Der ferromagnetische Werkstoff wird nach konventionellen Verfahren
hergestellt, wie sie bei der Herstellung von werden bzw.
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Phenoplasten verwendet nach folgenden Technologien.
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Technologie 1 (unter Verwendung von trockenem Harz) Das härtbare
Bindemittel und den Schmierstoff als Zusatz vereinigt man mit Eisenpulver, indem
man diese erodukte mechanisch fein verteilt. Man homogenisiert die Mischung
im
Walzwerk pulverisiert, bringt dann das erhaltene ne Pulver und den faserigen Füllstoff,
mit demselben ßindemittel vorOetränkt, in einen Mischapparat ein. Aus dem Mischgut
werden weiter Erzeugnisse durch Pressen erhalten. Diese Technologie wird bei der
Verwendung von glasfaseringem Füllstoff ) mit Phenolformaldehydharz behandelt, benutzt.
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Technologie 2 (unter Verwendung von Emulsionsharz) In einen Mischapparat
wird härtbares Bindemittel als 40 bis 90% ige alkoholische Lösung und Eisenpulver
eingebracht. Nach der Verbindung vom Eisenpulver mit dem 3indemittel beschickt man
den Mischapparat mit einem faseringen Füllstoff, mit demselben Bindemittel getränkt,
Die Mischung wird im Walzwerk ohne Friktion mit Wasserkühlung homogenisiert, dann
bei einer zwischen 60 und 90°C liegenden Temperatur bis zur erzielung der erforderlichen
Fließbarkeit getrocknet.
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ändnis Zum bessern Verst der vorliegenden Erfindung werden Ausführungsbeispiele
zur Herstellung von Ferromagnetischem Werkstoff angeführt.
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Beispiel 1.
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Einen Mischapparat beschickt man mit 15,5 Gew.% Phenolformaldehydhraz
vom Novolaktyp, 3 Gew.% Hexamthylentetramin, 0,7 Gew.% Kalziumsteart und 66,8 Gew.%
Eisenpulver. Die Komponenten werden während 60 min vermischt. Jas erhaltene Gemisch
wird im Friktionswalzmischer bei einer zwischen 70 und 1000C liegenden Temperatur
der Arbeitswalze und einer zwischen 105 und 1400C
liegenden Temperatur
der Schleppwalze während 6 bid 10 min homogenisiert. Das Walzgut wird abgekühlt
und zwerkleinert.
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Wan vermischt die erhaltene Mischung mit 14 Gew.% Glasfaserschnitzeln,
vorgetränkt mit Phenolformaldehydharz vom Resoltyp. Der ferromagnetische Werkstoff
wird zu trzeugnissen nach den konventionellen Verfahren, die zur Verarbeitung von
Phenoplasten verwendet werden, verärbeitet Beispiel 2.
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fn einen Mischapparat bringt man 8 Gew.% Phenolanilinformaldehydharz
vom Resoltyp, 0,5 Gew.% Kalziumstearat und 71,5 Gew.% Eisenpulver ein und vermischt
wahrend 45 bis 50 min. Das erhaltene Mischgut wird gewalzt und dann zerkleinert.
Die zerkleinerte Mischung vermischt man mit 20 Gew.% Glasfaserschnitzeln, mit Phenolanilinformaldehydharz
vorgetränkt.
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Beispiel 3.
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In einen Mischapparat bringt man 25 Gew.% Ehenolformaldehydharz vom
Resoltyp, mit chlorsulfuriertem Polyäthylen und modifiziert, 1 Gew.% Kalziumstearat
69 Gew.% Eisenpulver ein und vermischt bis zum Erzielen eines homogenen Gemisches.
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Das erhaltene Gemisch wird gewalzt, zerkleinert und dann mit 5 Gew.%
Glasfaser, mit Phenolformaldehydharz vom Resoltyp getränkt, vermischt.
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Beispiel 4.
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In einen Mischapparat bringt man nacheinander 9 Gew.%
Emulsions-Phenolformaldehydharz,
mit Polyvinylbutyral modi-und fiziert, 1,5 Gew.% Oleinsäure 1,5 Gew.% Hexamethylentetramin
ein und vermischt während 20 bis 30 min. In den Mischapparat werden dann 79 Gew.%
Eisenpulver eingeführt, und es wird während 30 bis 40 min weiter vermischt. Man
behandelt das erhaltene Mischgut bei Zimmertemperatur im Walzwerk ohne Friktion
mit Wasserkühlung, trocknet dann und zerkleinert. Die erhaltene Mischung wird mit
9 Gew.% Glasfaser, mit Phenolformaldehydharz vom Resoltyp vorgetränkt, vermischt.
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Beispiel 5.
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In einen Lischapparat bringt man 10 Gew.% Emulsions--Phenolfornialdehydharz,
mit Kolophonium modifiziert, 0,5 und Gew.% Oleinsäure 10 Gew.% Asbestfaser ein und
führt die dehandlung bis zur völligen Tränkung der Asbestfaser durch.
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Dann gibt inan in den Mischapparat noch 10 Gew.% des genann un-d ein
ten Harzes 69,5 Gew.% Eisenpulver und verwirklicht die Vermischung während 40 bis
50 min. Die Mischung wird im Walzwerk ohne Friktion homogenisiert, dann getrocknet
und gebrochen.
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Beispiel 6.
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In einen Mischapparat bringt man 8 Gew.% Emulsions-und Phenolformaldehydharz
71,3 Gew.% Eisenpulsver ein, vermischt und während 30 min trägt dann das Mischgut
aus, trocknet und zerkleinert es.
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In den Mischapparat bringt man 9 Gew.% des genannten Harzers, 0,7
Gew.% Stearinsäure und 12 Gew.% Lawasanfaser ein und tränkt die letztgenannte. Dann
gibt man in den Mischapparat das mit Harz getränkte und vor getrocknete Eisenpulver
und vereinigt alle Komponenten während 20 bis 30 min. Die erhaltene Mischung wird
dann gewalzt und getrocknet.
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Ferromagnetische Presstoffe, erhalten geraass der Erfindung, dienen
zur Herstellung von Teilen für elektrische Maschinen, insbesondere zur Herstellung
von magnetischen Nutkeilen fur elektrische maschinen. Die erfindungsgemässen ferromagnetischen
Pressstoffe weisen folgende Eigenschaften auf: Dichte, g/cm² ........................
3,5 bis 4,5 Kerbschlagzähigkeit, kp.cm/cm² ....... 10 bis 30 Biegebruchspannung,
kp/cm² ........... 600 bis 1000 Druckbruchspannung, kp/cm² ........... 1300 bis
2000 Wärmefestigkeit nach Martens, °C ..... 120 bis 200 Brinellhärte, kp/cm² .................
4000 bis 7500 maOnetische Permeabilität bei H = 3000 A/cm .................... 3,0
bis 8,0 Schwindung, . .................... 0,2 bis 0,5 Betriebszeit unter extremalen
Bedingungen, h ..................... 50000 bis 60000
Nach dem Durchhitzen
bei 2000C während 14 Tage bleiben die Eigenschaften des ferromagnetischen Werkstoffs
ohne Änderung.
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Der entwickelte ferromagnetische Werkstoff, welcher zur Herstellung
von magnetischen Nutkeilen für elektrische Maschinen Verwendung findet, erhöht den
Wirkungsgrad der Elektromaschinen um 1 bis 2%, vermindert die Überhitzung, dämpft
Geräusche durch akustische Schwingungen und steigert die Betriebssicherheit der
elektrischen Maschinen.