DE645386C - Dauermagnet - Google Patents

Description

• Dauermagnet Es sind Dauermagnete bekannt, die durch Pressen zerkleinerten Werkstoffes mit ,oder ohne Benutzung eines beispielsweise harzigen oder ähnlichen Bindemittels geformt werden. Es ist auch vorgeschlagen worden, das verflüssigte Bindemittel mit dem eingelagerten zerkleinerten Magnet-,verkst@off zu. gießen. In den Fällen, wo ohne ein Bindemittel irgendwelcher Art gearbeitet wird, wird der zerkleinerte Magnetwerkstoff in Hülsen aus nicht magnetisierbarem Werkstoff eingepneßt. Dauermagnete dieser Art haben den Nachteil, daß sie selbst bei Verwendung von hohen Preßdrücken (q. t und mehr) sich nur auf etwa 65 % der im ursprünglichen - ,gegossenen oder gewalzten - festen Zustand vorhandenen Dichte zusammenpressen lassen und somit nur eine verhältnismäßig geringe Dichte aufweisen. Die Folge dieser verminderten spezifischen Dichte des gepreßten oder sonstwie in seine Endform gebrachten Magneten, also seines geringeren räumlichen Füllfaktors, ist .eine allgemeine starke Erniedrigung der Remanenz des gepreßten Magneten gegenüber einem querschnittsgleichen Magneten gleicher Zusammensetzung im gegossenen oder gewalzten Zustand. Gleichzeitig verringert sich der Kurvenfüllfaktor, ausgedrückt durch die Gleichung gegenüber dem festen Werkstoff im Mittel um ,etwa 3o %. Die Koerzitivkraft bleibt als Nullwert unbeeinflußt davon, ob der Magnet im festen ()der im zerkleinerten und gepreßten Zustand vorliegt.
• Dies hat zur Folge, daß, der nutzbare Energieinhalt je Kubikzentimeter eines Dauermagneten aus zerkleinertem Werkstoff, verglichen mit einem Dauermagneten im festen Zustand und gleicher Zusammensetzung @erlieblich absinkt, und zwar werden Verminderungen beobachtet von etwa 6o %. Es muß daher für einen gegebenen Verwendungszweck ein gepreßter Magnet aus zerkleinertem Werkstoff erheblich größeren Querschnitts verwendet werden, als wenn das betreffende Magnetsystem unter Anwendung Beines kompakten Magneten gleicher Zusammensetzung hergestellt wird. Dies ist für viele Verwendungszwecke untragbar. Man hat zwar bisher für Magnete aus zerkleinertem Werkstoff im allgemeinen nur solche Werkstoffe verwendet, die an sich schon seinen hohen magnetischen Energieinhalt aufweisen, wie beispielsweise die bekannten Eisen-Nickel-Aluminium-Magnetlegierungen. Aber auch bei Anwendung dieses Werkstoffes treten die oben gekennzeichneten Mängel in Erschei-nung.
• Zweck der Erfindung ist es, Magnete aus zerkleinertem und gepreßtem Werkstoff zu schaffen, die in größerem Maße als bisher

  für die verschiedensten Verwendungszwecke,

  insbesondere für solche Verwendungszwecke

  geci-net sind, bei welchen ein verhältnismäßig

  hoher Querschnitt und ein verhältnismäßig

  großes Volumen infolge der räumlichen An-

  ordnung des betreffenden Magnetsystems

  nicht zweckmäßig erscheint, d.Ii. es sollen

  der Energieinhalt je Ktiliikzentinieter des

  gepreßten Magneten aus zerkleinertem Werk=

  stoff und, im Interesse der notwendigen

  i\lagnetyuerschnittsvenninderun@@, die Rema-

  nenz e rhö fit werden.

  Die Erfindung beruht auf der neuartigen

  Erkenntnis, daß die verschiedensten Eigen-

  schaften eines aus zerkleinertem Werkstoff

  mit oder ohne Zuhilfenalinie von Bindemitteln

  gepreßten Dauermagneten dadurch beeinflußt

  werden können, da(-), nicht wie bisher, der

  Magnet aus einem einzigen zerkleinerten

  Danermagnetwerkstoff, sondern ans zwei oder

  mehreren Dauermagnetwerkstaffen besteht.

  Durch Veränderung des prozentualen Mi-

  schungsverhältnisses lassen sich sowohl ma-

  gnetische Kennziffern als auch sonstige

  Eigenschaften, wie Temperaturbeständigkeit

  u. dgl., wirksam beeinflussen. Voraussetzung

  dafür, daß einzelne Datierniagrretiverkstotfe

  zur Erzielung besonderer Wirkunbon mitein-

  ander gemischt %%-erden können, ist, daß die

  Koerzitivkraft der zur Mischung gelangenden

  Werkstoffe glich oder ;ilinlich sind. Zweck-

  n iKig 11) werden nur solche Werkstoffe ver-

  wendet, bei denen die KocrAtivkraft um nicht

  mehr als 2o i>,-o voneinander abweicht. Falls

  Werkstolle verwendet werden sollen, die in

  ihrer Koerzitivkraft ni,-lir als 2o 0''o abweichen,

  wird zweckmäßig eine Sonderwärmebehandd-

  lung für eines oder nielirere der Werkstoffe

  durrhgefülirt, durch welche die Koerzitivkraft-

  werte einander angenäiliert werden. Die

  Wärinebehandlunb besteht entweder aus Er-

  hitzen und Allschreck; n oder bei aushärt-

  baren Legierungen in einer in geeigneter

  Weise becinflußten Aush'irtung.

  Durch geeignete Mischung verschiedener

  Dauermagnetwerkstoffe ergibt sich, abge-

  sehen von den Vorteilen, die an sich schon

  durch das Prcßverfahren gegeben sind, wie

  leichtere Herstellbarkcit sclii,vieriger Formen,

  die Möglichkeit, Abfälle aus der Dauer-

  magneterzeugung verschiedenster Art nutz-

  bringend zu venv,2rten, ohne daß ein er-

  neutes Einschmelzverfahren erforderlich ist.

  Werkstoffe, die durch das Preßverfahren

  insbesondere bezüglich ihrer Remanenz und

  ihres Kurvenfüllfaktors ungünstige Werte be-

  sitzen, können dadurch verbessert werden,

  daß ein oder mehrere Werkstoffe beigemischt

  werden, die bei annähernd gleicher Koerzitiv-

  kraft eine höhere Reinaaenz und einen höhe-

  ren Kurvenfüllfaktor aufweisen, die aber für

  sich allein zur Herstellung von Preßmagnüteu weniger gceign2t sind, weil sie beispielsweise große Mengen teuerer Legierungsbestandteile aufweisen oder als Abfall in nicht zureichendem Maße zur Verfügung stehen.
• Außer dem oben geschilderten Vorteil be- züglich der magnetischen Werte kann bei geeigneter Wahl der Mischungsbestandteile auch eine Beeinflussung der Temperaturbeständigkeit des fertigen gepreßten Ma- gneten erzielt werden. Bei Dauermagnetwerkst.otTen mit etwa gleichen magnetischen Kennziffern können beispielsweise die einzelnen Stoffe verschiedene Temperaturbeständigkeit aufweisen. Wird nun einem Bestandteil geringer Temperaturbeständigkeit ein Bestandteil zugemischt, der die Eigenschaft der Tem- peraturbeständigkeit in höherem Maße besitzt, so wird ein gepreßter Magnet erzielt, der eine Temperaturbeständigkeit aufweist, die zwischen den Temperaturbeständigkeitseigenschafteri beider Bestandteile liegt. Der Wert läßt sich durch das gewählte Mischungsverhältnis in geeigneter Weise beeinflussen.
• Im nachfolgenden werden einige zweckmäßige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung aufgeführt.
• Zur Herstellung eines Dauermagneten aus gepreßtem zerkleinertem Werkstoff wird eine Nickel -Aluminium-E isen-1) auermagnetlegierung mit einer Koerzitivkraft von etwa 5ooCkersted, einer Remanenz von etwa 6ooo bis 656o Gauß und einem Kurvenfüllfaktor 17 = 0,36 bis 0,40 mit einem Nickel-Kobalt-Titan-Eisen-Dauesmagnetwerkstoff mit. einer Koerzitivkraft von 5oo Oersted, .einer Remanenz von etwa gooo Gauß und einem Kurvenfüllfaktor vorn ,# - o,5o gemischt, und zwar beispielsweise im Verhältnis i : i. Der so erzeugte gepreßte Dauermagnet weist etwa folgende Werte auf: B,z etwa 445o Gauß; H, etwa 5oo Oersted; etwa 0,3 t ; etwa 28 5oo Erg/cms. Selbstverständlich sind auch aridere Mischungsverhältnisse als i : i und dadurch eine weitgehende Beeinflussung der oben aufgeführten magnetischen Gütewerte möglich.
• Bei der Verwendung von Nickel-Aluminium-Eisen-Dauermagnetlegierungen können auch Werkstoffe zug--mischt werden, die an sich eine geringere Koerzitivkraft, beispielsvNeise# von 275 Oersted, aufweisen, wobei die Remanenz i o ooo Gauß beträgt. Dies ist dien Fall für Kobalt- M-olybcUn-Eisen-Dauernagnetlegierungen. Um einen derartigen Werkstoff dem Nickel-Aluminium-Eisen-DauermagnetwerksDoff beimischen zu können, ist es erforderlich, die Koerzitivkraft des Letztgenannten durch eine Sonderwärmebeharidlung, ,die aus Erhitzen und Abschrecken be- steht, . derart zu beeinflussen, daß sie ebenfalls angenähert 275 Oersted beträgt. Infolge dieser Wärmebehandlung weist der Magnetwerkstoff eine Remanenz von 8ooo bis 85oo Gauß auf. Der Kurvenfüllfaktor#r, beträgt für den wärmebehandelten Nickel: Alummium-Eisen-Werkstoff o,5o bis o,6o. Bei einem Mischungsverhältnis von i : i der vorgenannten Werkstoffre tergibt sich sein Dauermagnet mit etwa folgenden Gütewerten BR 555o Gauß; H,. 275 Oersted; r, o,36; 22 ooo Erg/cm3.
• Kohlenstoff - Chrom - Kobalt - Eisen - Dauermagnetlegierungen und Kobalt - Molyhdän-Eisenlegierungen weisen bei geeigneter Zusammensetzung im wesentlichen die gleichen magnetischen Kennziffern auf, beispielsweise haben beide Legierungen eine Koerzitivkraft von etwa 275 Oersted und eine Remanenz von 9 ooo bzw. io ooo Gauß. Kohlenstoff-Chrom-Kobalt-Eisen-Legierungen haben die unerwünschte Eigenschaft, gegen Temperatureinflüsse empfindlich zu sein, während die a.ushärtbaren Dauermagnetleglerungen auf der Basis Kobalt-Molybdän-Eisen äußerst temperaturunempfindlich sind. Durch geeignete Mischung beider Legierungen werden Dauermagnete :erzeugt, die eine erheblich bessere Temperaturbeständigkeit aufweisen als Dauermagnete, d a aus Kohlenstoff-Chrom-Kabalt-Eisen-Dauermagn:etlegierungen für sich allein bestehen.
• Aus den angeführten Beispielen geht hervor, daß es durch geeignete Wahl der zu mischenden Bestandteil- ohne Schwierigkeiten gelingt, aus bekannten in Form von Abfall, Ausschuß @o. dgl. vorliegenden Magnetwerkstoffen Dauermagnete mit jedem Sonderfall weitgehend angepaßten Eigenschaften herzustellen, so daß den Dauermagneten aus gepreßtem, zerkleinertem Werkstoff mit oder ohne Bindemittel neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, für die sie bisher beispielsweise aus Raum- und Konstruktionsgründen nicht verwendet werden konnten.

Claims (3)

1. PATRNTANSPRÜcHR: i. Dauermagnet aus zerkleinertem, mit ,oder ohne Bindemittel gepreßt@em Dauermagnetwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß. der der Erzeugung der magnetischen Energie dienende Werkstoff .aus einer innigen Mischung ziveieroder mehrerer verschiedener Dauermagnetwerkstoffe besteht, deren Koerzitivkräfte gleich. oder ähnlich sind, zweckmäßig nicht mehr als 2o ojo voneinander abweichen.
2. 2. Dauermagnet nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Mischung verschiedener Dauermagnetes erkstäffe, von welchen ein Teil eine hohe Remanenz und einen hohen Kurvenfüllfaktor besitzen, während die anderen geringere Remanenz und niedrigere Kurvenfüllfaktorwerte bei annähernd gleicher Koerzitivkraft aufweisen.
3. 3. Dauermagnet nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Mischung solcher verschiedener Dauermagnetwerkstoffe, die gleiche magnetische K Kennziffern aufweisen, jedoch bezüglich ihrer Empfindlichkeit gegen Temperatureinflüsse voneinander abweichen. q.. Verfahren zur Herstellung der Bestandteile für Dauermagnete nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß voneinander abweich--nde Koerzitivkraftwerte durch eine aus Erhitzen und Abschrecken bestehende Wärmebehandlung bzw. durch eine in geeigneter Weise b.eeinflußte Aushärtung eines oder mehrerer der Bestandteile :einander ,angeglichen werden.