GR20180100148A - Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες - Google Patents
Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες Download PDFInfo
- Publication number
- GR20180100148A GR20180100148A GR20180100148A GR20180100148A GR20180100148A GR 20180100148 A GR20180100148 A GR 20180100148A GR 20180100148 A GR20180100148 A GR 20180100148A GR 20180100148 A GR20180100148 A GR 20180100148A GR 20180100148 A GR20180100148 A GR 20180100148A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- heas
- alloys
- magnetic
- permanent magnets
- high entropy
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 230000007704 transition Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 10
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 21
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 11
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 7
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 229910001325 element alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- RKLPWYXSIBFAJB-UHFFFAOYSA-N [Nd].[Pr] Chemical compound [Nd].[Pr] RKLPWYXSIBFAJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001154 Pr alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N cobalt samarium Chemical compound [Co].[Sm] KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910002545 FeCoNi Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 101150049278 US20 gene Proteins 0.000 description 1
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910000982 rare earth metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/04—Amorphous alloys with nickel or cobalt as the major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/012—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials adapted for magnetic entropy change by magnetocaloric effect, e.g. used as magnetic refrigerating material
- H01F1/015—Metals or alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Το τεχνικό πεδίο που αναφέρεται η εφεύρεση είναι εκείνο των μαγνητικών κραμάτων υψηλής εντροπίας απλών και σύνθετων, που βασίζονται στο περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων, με εξαιρετικές μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες, ως νέα δομικά στοιχεία για την αντικατάσταση των σπανίων γαιών και του κοβαλτίου σε μαγνητικές φάσεις και στο τεχνικό πεδίο των μονίμων μαγνητών που παρασκευάζονται με αυτά. Το υψηλό κόστος και ο περιορισμός στην προμήθεια πρώτων υλών, όπως σπάνιες γαίες και κοβάλτιο που αποτελούν τα κύρια συστατικά στα μαγνητικά κράματα για την παρασκευή μονίμων μαγνητών υψηλών προδιαγραφών, αντιμετωπίζονται επιτυχώς με την δημιουργία κραμάτων υψηλής εντροπίας με βάση τις σπάνιες γαίες και τα μεταβατικά στοιχεία, τα οποία προσφέρουν επίσης και καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Με αυτή την προσέγγιση πετυχαίνουμε μείωση του κόστους των πρώτων υλών σε ποσοστό πάνω από 40% χωρίς να αλλοιωθούν κατά πολύ οι μαγνητικές ιδιότητες των νέων φάσεων και με καλύτερες μηχανικές ιδιότητες για καλύτερους μόνιμους μαγνήτες.
Description
Κράματα υψηλής εντροπίας σπανίων γαιών και κράματα μεταβατικών στοιχείων ως δομικά στοιχεία για τη σύνθεση νέων μαγνητικών φάσεων για μόνιμους μαγνήτες
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
[0001] Το τεχνικό πεδίο που αναφέρεται η εφεύρεση είναι εκείνο των μαγνητικών κραμάτων υψηλής εντροπίας απλών και σύνθετων, που βασίζονται στο περιοδικό πίνακα των χημικών στοιχείων, με εξαιρετικές μαγνητικές και μηχανικές ιδιότητες, ως νέα δομικά στοιχεία για την αντικατάσταση των σπανίων γαιών και του κοβαλτίου σε μαγνητικές φάσεις και στο τεχνικό πεδίο των μονίμων μαγνητών που παρασκευάζονται με αυτά.
[0002] Όπως χρησιμοποιείται εδώ, ο όρος "σπάνια γαία" περιλαμβάνει τα στοιχεία λανθανιδών που έχουν ατομικούς αριθμούς από 57 έως 70, καθώς και τα στοιχεία Υττριο με ατομικό αριθμό 39 και Ζιρκόνιο με ατομικό αριθμό 40, τα οποία βρίσκονται συνήθως σε μεταλλεύματα των σπανίων γαιών και έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες. Ο όρος "βαρύ στοιχείο σπάνιας γαίας" (HRE) χρησιμοποιείται εδώ και αναφέρονται σε αυτά τα στοιχεία των λανθανιδών στοιχείων τα οποία έχουν ατομικούς αριθμούς από 63 έως 71 , και ό όρος «ελαφρύ στοιχείο σπάνιας γαίας» (LHR) τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 57 έως 62.
[0003] Όπως χρησιμοποιείται εδώ ο όρος "μεταβατικά στοιχεία" εννοούνται τα στοιχεία που ανήκουν στις ομάδες του περιοδικού συστήματος 3 έως 12 με ατομικούς αριθμούς 21 έως 30 και 41 έως 48 και 72 έως 79. Τα πλέον αντιπροσωπευτικά είναι τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς μαγγάνιο (25), σίδηρος (26), κοβάλτιο(27) και νικέλιο(28) και διάφορα κράματα που περιέχουν ένα ή περισσότερα από αυτά τα μέταλλα. Σαν πρόσθετα στοιχεία για τη δημιουργία μαγνητικών κραμάτων θεωρούνται επίσης και τα στοιχεία βόριο (5), αλουμίνιο (13), γάλλιο (31) και ίνδιο (49).
[0004] Σιδηρομαγνητικά μέταλλα και μόνιμοι μαγνήτες παρουσιάζουν τη χαρακτηριστική ιδιότητα της μαγνητικής υστέρησης. Μαγνητική υστέρηση ονομάζεται η ιδιότητα των μαγνητικών σωμάτων κατά την οποία η μαγνητική επαγωγή τους εξαρτάται όχι μόνο από την ένταση του μαγνητικού πεδίου αλλά και από την προηγούμενη μαγνητική κατάσταση (βρόχος υστέρησης). Σημεία για το βρόχο υστερήσεως που παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την παρούσα εφεύρεση βρίσκονται εντός του δεύτερου τεταρτημόριου, ή «καμπύλη απομαγνήτισης", δεδομένου ότι οι περισσότερες συσκευές που χρησιμοποιούν μόνιμους μαγνήτες λειτουργούν υπό την επίδραση ενός πεδίου απομαγνητισμού και δίνονται στο Σχήμα 1.
[0005] Η βάση για την κατασκευή μονίμων μαγνητών είναι η ύπαρξη μαγνητικών κραμάτων με ενδιαφέρουσες ιδιότητες , όπως (α) κρυσταλλογραφική δομή με συμμετρία κατώτερη από κυβική, π.χ. τετραγωνική, (β) υψηλή μαγνήτιση κόρου Ms(γ) μεγάλη μαγνητοκρυσταλλική ανισοτροπία (> 1*10<7>J/m<3>), (δ) και υψηλό σημείο Curie (η θερμοκρασία όπου μηδενίζεται η μαγνητική τάξη σε ένα μαγνητικό κράμα) μεγαλύτερο τουλάχιστον > 50 % από την προβλεπόμενη ανώτατη θερμοκρασία χρήσης του μόνιμου μαγνήτη. Εφόσον το μαγνητικό κράμα έχει υψηλή μαγνητοκρυσταλλική ανισοτροπία, μια άλλη ιδιότητα πολύ ενδιαφέρουσα είναι το συνεκτικό πεδίο Hcπου ορίζεται ως η τιμή του μαγνητικού πεδίου που οι μαγνητικές ροπές αντιστρέφονται όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.
[0006] Οι μόνιμοι μαγνήτες (τα υλικά που παρουσιάζουν μόνιμο σιδηρομαγνητισμό) και βασίζονται στις παραπάνω μαγνητικές ενώσεις έχουν βρει τεράστιες εφαρμογές στην παραγωγή και μετατροπή ενέργειας, στη μικροηλεκτρονική και ηλεκτρικές συσκευές, στην υγεία και στο περιβάλλον, με μία αγορά πάνω από $20Β για το 2020. Οι εφαρμογές για τους μαγνήτες είναι πολλές, όπως τα ακουστικά στα ηχεία , στους ηλεκτρικούς κινητήρες, γεννήτριες, μετρητές, και επιστημονικές συσκευές πολλών τύπων. Η έρευνα στον τομέα συνήθως έχει κατευθυνθεί στην ανάπτυξη μόνιμων μαγνητών με υλικά που έχουν συνεχώς καλύτερες ιδιότητες, ιδιαίτερα τα τελευταία χρόνια, όπου η σμίκρυνση των συσκευών που βασίζονται σε μόνιμους μαγνήτες έχει γίνει η κύρια προϋπόθεση για την διεύρυνση των εφαρμογών τους, όπως π.χ. για εξοπλισμό ηλεκτρονικών υπολογιστών, κινητά τηλέφωνα, ακουστικά και πολλές άλλες συσκευές.
[0007] Σήμερα υπάρχουν τρεις μεγάλες οικογένειες μονίμων μαγνητών που παράγονται με τεχνικές πυροσυσσωμάτωσης και μεταλλουργία κόνεων, από κράματα μετάλλων σπανίων γαιών και μεταβατικών στοιχείων, όπως περιγράφονται παραπάνω..
Η πρώτη κατηγορία είναι τύπου σαμάριο -κοβάλτιο (Samarium-Cobalt ) με στοιχειομετρία (1:5 and 2:17 )
[0008] Το πιο δημοφιλές είναι ένα κράμα που περιέχει σαμάριο και κοβάλτιο με χημικό τύπο είτε SmCo5(1:5) Σχήμα 2. η Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7 5-8.5(x=0.09-0.21), που αναπτύχτηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και αρχές της δεκαετίας του 1970. Αυτοί οι μαγνήτες περιέχουν επίσης συνήθως μικρές ποσότητες άλλων στοιχείων, για να βοηθήσουν στην κατασκευή (ιδίως σύντηξη) των επιθυμητών σχημάτων. Οι μαγνήτες σαμαρίου -κοβαλτίου, ωστόσο, είναι αρκετά ακριβοί, λόγω της σχετικής σπανιότητας - κυρίως του σαμαρίου- και της μεγάλης τιμής του κοβαλτίου. Αυτός ο παράγοντας έχει περιορίσει τη χρησιμότητα των μαγνητών σε μεγάλες εφαρμογές όγκου, όπως ηλεκτρικοί κινητήρες, και έχει ενθαρρυνθεί η έρευνα για την ανάπτυξη μόνιμων μαγνητών με υλικά που είναι πιο άφθονα από τα μέταλλα των σπανίων γαιών και του κοβαλτίου, τα οποία είναι λιγότερο δαπανηρά . Οι μαγνήτες σαμαρίου-κοβαλτίου είναι οι μόνοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υψηλές θερμοκρασίες μέχρι και 500 °C, το σημείο Curie είναι μεγαλύτερο από 750 °C, και τους κάνει προτιμητέους αν και με όχι τόσο μεγάλο γινόμενο ενέργειας, που κυμαίνεται από 16-33 MGOe η 128-264 KJ/m<3>κοντά στο θεωρητικό πάνω όριο τα 34 MGOe η 270 KJ/m<3>( 1 MGOe ~ 7,95 KJ/m<3>).
Η δεύτερη οικογένεια μονίμων μαγνητών είναι τύπου Nd2Fe14B
[0009] Αποτέλεσμα της ερευνητικής προσπάθειας είναι η ανακάλυψη το 1984 από το Μ. Sagawa (J. Appl. Phys. Vol 55, pages 2083-2087) νέων μαγνητικών κραμάτων τα οποία περιέχουν νεοδύμιο που είναι πιο άφθονο στα μεταλλεύματα που περιέχουν σπάνιες γαίες σε σύγκριση με το σαμάριο, σίδηρο που είναι πάρα πολύ φτηνότερος από το κοβάλτιο και βόριο σε διάφορες αναλογίες. Ο χημικός τύπος των νέων μαγνητικών υλικών είναι R2Fe14 Β (όπου το R είναι ένα ελαφρύ σπάνιων γαιών, π.χ. νεοδύμιο (Nd), πρασεοδύμιο η και δημήτριο (Ce) (AL Robinson, Science, Vol. 223, σελίδες 920-922 (1984). Περαιτέρω οδηγίες σχετικά με την παραγωγή των σπάνιων γαιών-σιδήρου-βορίου μαγνήτες δίνεται από τον Μ. Sagawa, S. Fujimura, και Υ. Matsuura στην Ευρωπαϊκή Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 83.106.573,5 και 83.107.351,5 και που κατατέθηκαν (αντιστοίχως, στις 5 Ιουλίου του 1983 και 26 Ιουλίου, 1983). Το ενεργειακό γινόμενο για τους μαγνήτες νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου είναι της τάξεως των 52 MG.Oe η περίπου 420 KJ/m<3>, που καθιστά αυτούς τους μαγνήτες τους ισχυρότερους μέχρι σήμερα. Λόγω του χαμηλού σημείου Curie της μαγνητικής φάσης Nd2Fe14B , που είναι περίπου 310 °C, η χρήση των μαγνητών αυτών περιορίζεται σε θερμοκρασίες μέχρι 130-150 ° C. Προσθήκη της βαρείας σπάνιας γαίας δυσπροσίου (Dy) η Τερβίου (Tb) βελτιώνει και το ενεργειακό γινόμενο αλλά και τη θερμοκρασία χρήσης μέχρι 180-200 °C.
Η Τρίτη κατηγορία μαγνητών είναι τύπου RFe12-xTx
[0010] Η κατηγορία αυτή ανακαλύφτηκε στο τέλος της δεκαετίας του 1980 από το Buschow ( IEEE, Trans. Magn. MAG-24 (1988) 1611 και από τον Ohashi ( IEEE. Trans. Magn. MAG-23 (1987) 3101, με κύριο χαρακτηριστικό το μικρότερο ποσοστό σπάνιας γαίας (LRE, π.χ. Nd, Pr ,Sm), περίπου 1:12 θερμοκρασία Curie περίπου στους 300 °C, υψηλή μαγνήτιση και σχετικά υψηλή μαγνητική ανισοτροπία. Αν και η φάση είναι γνωστή από το τέλος της δεκαετίας του 1980, εντούτοις μόλις πρόσφατα κατορθώθηκε η παρασκευή μονίμων μαγνητών με ενδιαφέρουσες ιδιότητες, όπως φαίνεται από το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό US20 17/0178772 Α1, 22 Ιουνίου 2017 με δικαιούχο την Toyota. Η παραπάνω φάση γίνεται πιο ελκυστική για εφαρμογές, καθόσον όλες οι μαγνητικές ιδιότητες βελτιώνονται, με την απορρόφηση αζώτου στο κρυσταλλικό πλέγμα, όπως τούτο αποδείχτηκε πρόσφατα από τον Hirayama (Scr. Mater. 95(2015) 70. Επειδή το άζωτο διαφεύγει από το κράμα σε θερμοκρασίες πάνω από περίπου 500 °C, νέες τεχνικές απαιτούνται για την συσσωμάτωση των μαγνητικών κόνεων σε θερμοκρασίας κάτω από 500 °C, η νέες απευθείας τεχνικές χύτευσης μονίμων μαγνητών. Οι μαγνήτες αυτής της κατηγορίας αν και θεωρητικά έχουν μεγαλύτερο ενεργειακό γινόμενο από τους προηγούμενους μαγνήτες, εντούτοις λόγω της μικρότερης μαγνητοκρυσταλλικής ανισοτροπίας, αναμένεται να καλύψουν την ενδιάμεση κατηγορία με γινόμενο ενέργειας από 100-250 KJ/m<3>.
[0011] Και οι τρεις κατηγορίες που αναφέρθηκαν εκτός από το αντίστοιχο κόστος, το γινόμενο ενέργειας και την ανώτατη θερμοκρασία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, έχουν κακές μηχανικές ιδιότητες, λόγω του τρόπου που παρασκευάζονται από μεταλλικές σκόνες των κατάλληλων μαγνητικών κραμάτων και με πυροσυσσωμάτωση, είναι εύθραυστοι με αποτέλεσμα να απαιτείται μεγάλη φροντίδα και προσοχή κατά την χρήση τους.
Εξάλλου:
Κράματα Υψηλής εντροπίας (High Entropy Alloys, HEAs)
[0012] Σημαντικό ενδιαφέρον παρουσιάστηκε τα τελευταία χρόνια στην διερεύνηση νέων κραμάτων χρησιμοποιώντας την έννοια σχεδιασμού κράματος υψηλής εντροπίας (ΗΕΑ). Τα κράματα υψηλής εντροπίας (HEAs) έχουν οριστεί ως εκείνα που έχουν τουλάχιστον πάνω από τέσσερα κύρια στοιχεία στα οποία το καθένα έχει ατομικό ποσοστό μεταξύ 5% και 35% από το 2004 ( Yeh, Advance Engineering, Vol 6, Issue 5, 299-303, 2004) και απεικονίζονται στο Σχήμα 3.
[0013] Η προσέγγιση σχεδίασης του κράματος ΗΕΑ έχει διευρύνει το πεδίο του σχεδιασμού της σύνθεσης και έχουν αναπτυχθεί νέοι τύποι HEAs και υλικών υψηλής εντροπίας, όπως τα υπερκράματα υψηλής εντροπίας, τα υψηλής πυκνότητας εντροπία κράματα, τα μεγάλα μεταλλικά γυαλιά μεγάλης εντροπίας , καρβίδια υψηλή εντροπίας, νιτρίδια υψηλής εντροπίας, οξείδια υψηλής εντροπίας και σύνθετα υλικά υψηλής εντροπίας.
[0014] Τα κράματα υψηλής εντροπίας (HEAs) έχουν σήμερα μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον για την επιστήμη των υλικών και τη μηχανική. Σε αντίθεση με τα συμβατικά κράματα, τα οποία περιέχουν ένα και σπάνια δύο στοιχεία βάσης, τα ΗΕΑ περιλαμβάνουν πολλαπλά βασικά στοιχεία, με τον πιθανό αριθμό συνθέσεων ΗΕΑ να επεκτείνονται σημαντικά περισσότερο από συμβατικά κράματα. Το πιο σημαντικό, αυτά τα ΗΕΑ μπορούν να κατασκευαστούν και να υποστούν επεξεργασία με παρόμοιες διαδικασίες όπως εκείνες των συμβατικών υλικών. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τεχνικές χαρακτηρισμού συμβατικών υλικών για ΗΕΑ.. Οι συνδυασμοί συνθέσεων στο πεδίο των HEAs και των οδών επεξεργασίας μπορούν δυνητικά να οδηγήσουν σε ένα ευρύ φάσμα μικροδομών και ιδιοτήτων. Πολλές προκαταρκτικές μελέτες έχουν καταδείξει τις δυνατότητές τους να αντικαταστήσουν συμβατικά υλικά για βιομηχανικές εφαρμογές.
Τα κύρια χαρακτηριστικά των HEAs είναι::
[0015] (i) Η υψηλή διαμορφωτική εντροπία των στερεών διαλυμάτων ΗΕΑ έχει κυρίαρχη επίδραση στη ενέργεια της φάσης Gibb, και σταθεροποιεί στερεά διαλύματα σε σχέση με τις διμεταλλικές φάσεις που συνήθως σχηματίζονται, (ii) Τα πλέγματα των HEAs είναι έντονα τεταμένα, λόγω της αναντιστοιχίας του μεγέθους μεταξύ των στοιχείων κραματοποίησης. Αυτό έχει μια σειρά διαφορετικών επιπτώσεων στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των HEAs, (iii) Τα HEAs παρουσιάζουν βραδεία κινητική διάχυσης καθόσον η ατομική διάχυση είναι πιο δύσκολη μέσω στερεών διαλυμάτων με υψηλές συγκεντρώσεις πολλών στοιχείων, κυρίως λόγω διακυμάνσεων στο περιβάλλον συγκόλλησης μέσω των πλεγμάτων τους, (iv) Η πολυπλοκότητα των συνθέσεων ΗΕΑ προκαλεί ένα λεγόμενο «φαινόμενο κοκτέιλ» στο οποίο οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ στοιχείων προκαλούν ασυνήθιστες συμπεριφορές. Στον τομέα του σχεδιασμού κράματος, γνωρίζουμε από προηγούμενη εμπειρία ότι η προσθήκη περισσότερων στοιχείων σε κράματα συνήθως οδηγεί στο σχηματισμό διμεταλλικών ενώσεων, οι οποίες έχουν κακές μηχανικές ιδιότητες., και (ν) Λόγω της υψηλής εντροπίας ανάμειξης, σχηματίζονται HEAs απλό στερεό διάλυμα αντί για διαμεταλλικές ενώσεις.
[0016] Λόγω των παραπάνω ιδιοτήτων , για παράδειγμα, το φαινόμενο υψηλής εντροπίας μπορεί να μειώσει τον αριθμό των φάσεων των συστατικών και να διευκολύνει το σχεδίασμά της μικροδομής. Η περιορισμένη επίδραση διάχυσης μπορεί να μειώσει το ρυθμό μετασχηματισμού φάσης και να σταθεροποιήσει τη μικροδομή σε υψηλές θερμοκρασίες. Σημαντική ενίσχυση μπορεί να ενισχυθεί από το φαινόμενο στρεβλώσεων πλέγματος. Και, το κοκτέιλ αποτέλεσμα επιτρέπει την πραγματοποίηση εξατομικευμένων ιδιοτήτων επιλέγοντας τα σωστά συστατικά κράματος. Με κατάλληλο σχεδίασμά κράματος και θερμική επεξεργασία, επιτυγχάνονται εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες όπως η αντοχή, η σκληρότητα, η αντίσταση στη φθορά και τη διάβρωση.
[0017] Εν τω μεταξύ, τα HAEs έχουν επίσης προσελκύσει προσοχή, δείχνοντας τις φυσικές ιδιότητές τους όπως μαγνητικές ιδιότητες, ηλεκτρική αντίσταση καθώς και υπεραγωγιμότητα. Νέα μαλακά μαγνητική υλικά είναι απαραίτητα σε μετασχηματιστές, ηλεκτροκινητήρες, ηλεκτρομαγνήτες κλπ. αλλά οι κακές μηχανικές ιδιότητες των υπαρχόντων υλικών περιορίζουν πάντα την απόδοσή τους κυρίως λόγω της καθίζησης εύθραυστων διμεταλλικών ενώσεων. Πρόσφατα, έχουν ήδη παρασκευαστεί ορισμένα κράματα υψηλής εντροπίας που βασίζονται σε FeCoNi-X ελκυστικές μαλακές μαγνητικές ιδιότητες. Ωστόσο βέλτιστη ισορροπία των μηχανικών και μαγνητικών ιδιοτήτων δεν έχει βρεθεί ακόμη.
[0018] Αξιολογώντας αυτούς τους ισχυρισμούς με βάση τα υπάρχοντα πειραματικά στοιχεία στη βιβλιογραφία, καθώς και την κλασσική μεταλλουργική κατανόηση, συμπεραίνεται ότι η χρήση των κραμάτων υψηλής εντροπίας (HEAs) ως δομικά στοιχεία για τη χύτευση νέων φάσεων είναι μία από τις πιο ελπιδοφόρες και συναρπαστικές ευκαιρίες Συνεπώς, τα HEAs αντιπροσωπεύουν έναν από τους πιο διερευνητικούς και ελπιδοφόρους ερευνητικούς τομείς του επιστήμη των υλικών προς το παρόν.
Τα προβλήματα που επιλύονται με αυτή την εφεύρεση
Η παρούσα εφεύρεση επιλύει τέσσερα καίρια προβλήματα που συνυπάρχουν στις μαγνητικές φάσεις και στου μαγνήτες που παρασκευάζονται από αυτές.
[0019] Το πρώτο πρόβλημα είναι οικονομικό και αφορά την μεταβλητότητα της τιμής των συστατικών στοιχείων που χρειάζονται για την παρασκευή των μονίμων μαγνητών. Η τιμή των σπανίων γαιών είναι ελεγχόμενη, καθόσον πάνω από το 90 % προέρχεται από την Κίνα, αλλά και η τιμή του κοβαλτίου έχει τριπλασιαστεί τα τελευταία τρία χρόνια και αναμένεται να αυξηθεί έτι περαιτέρω λόγω της αυξημένης ζήτησης και για εφαρμογές στα ηλεκτρόδια των μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά επίσης ότι πάνω από το 50 % προέρχεται από το τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό. Επίσης και η τιμή του Nd-Pr που είναι συστατικό των καλύτερων μαγνητών σήμερα τείνει συνεχώς αυξανόμενη λόγω της μεγάλης ζήτησης των μαγνητών για ηλεκτροκίνηση , για την αιολική ενέργεια και για πληθώρα άλλων εφαρμογών.
Ανάλογα με την κατηγορία των μαγνητικών φάσεων που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή των τριών ομάδων των μονίμων μαγνητών είναι δυνατή η εξοικονόμηση μέχρι και 30-40 % στο κόστος της σπάνιας γαίας αν αυτή αντί κατασταθεί με το κατάλληλο HEAs , που βασίζεται σε σπάνιες γαίες (RE-ΗΕΑς) και μέχρι 50-60 % στο κοβάλτιο αν αυτό αντί κατασταθεί με αντίστοιχο ΗΕΑς , που βασίζεται σε μεταβατικά στοιχεία (TM-HEAs με υψηλή μαγνήτιση. Σε κράματα τύπου (RE-HEAs)- (TM-HEAs) η εξοικονόμηση που μπορεί να επέλθει στο κόστος του συνολικού κράματος φθάνει σε ποσοστό τουλάχιστον 50 % σε σύγκριση με αυτά που χρησιμοποιούνται σήμερα.
[0020] Το δεύτερο πρόβλημα αφορά την σπανιότητα μερικών σπανίων γαιών και επομένως την δυνατότητα αντικατάστασης με μείγμα σπανίων γαιών που είναι πλέον άφθονες με τη παρασκευή νέων κραμάτων υψηλής εντροπίας με ισοδύναμες ιδιότητες με αυτές που χρησιμοποιούνται σήμερα δηλαδή σαμάριο η Νεοδύμιο-πρασεοδύμιο.
[0021]Το τρίτο πρόβλημα είναι αυτό που αφορά το κοβάλτιο το οποίο έχει μια μαγνητική ροπή περίπου 1. 6 Τ (Τεσλα) με κράματα υψηλής εντροπίας που βασίζονται σε μεταβατικά στοιχεία , όπως κοβάλτιο, σίδηρο, νικέλιο, μαγγάνιο και άλλα πρόσθετα με περίπου ίδια μαγνήτιση.
[0022] Αξίζει να αναφερθεί και ένα τέταρτο πρόβλημα που αφορά τις μηχανικές ιδιότητες των μονίμων μαγνητών και την ευθραυστότητα την οποία παρουσιάζουν λόγω και του τρόπου παρασκευής τους.
Μέθοδοι επίλυσης επίλυσης των παραπάνω προβλημάτων [0023] Η πρώτη βασική προσέγγιση επίλυσης των παραπάνω προβλημάτων είναι με την χρήση για πρώτη φορά κραμάτων υψηλής εντροπίας που βασίζονται σε σπάνιες γαίες με ατομικούς αριθμούς από 57 έως 71 συμπεριλαμβανομένου του Υπριου με ατομικό αριθμό 39 και ζιρκονίου με ατομικό αριθμό 40, λόγω της χημικής συγγένειας τους με τις σπάνιες γαίες, (RE-HEAs) και θα αποκαλούνται δομικοί λίθοι που θα αντικαταστήσουν τις σπάνιες γαίες είτε αυτό είναι το σαμάρια είτε το Νεοδύμιο-Πρασεοδύμιο.
[0024] Η δεύτερη προσέγγιση για την επίλυση των παραπάνω αναφερθέντων προβλημάτων βασίζεται στην αντικατάσταση του κοβαλτίου με κράματα υψηλής εντροπίας με βάση τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα που ανήκουν στις ομάδες 3 έως 12 με ατομικούς αριθμούς από 21 έως 30, 40 έως 48 και 72 έως 79 και από την ομάδα 13 και τα στοιχεία βόριο (5), αλουμίνιο (13), γάλλιο (31) και ίνδιο (49). ΤΑ κράματα αυτά θα αποκαλούνται από εδώ και στο εξής( TM-HEAs)..
[0025] Ο γενικός τύπος των νέων μαγνητικών κραμάτων είναι
(RE-HEAs)- (TM-HEAs)
Και ειδικότερα
[0026] Για τους μαγνήτες τύπου 1 :5
Sm-(TM-HEAs)5
(RE-HEAS)-CO5
Και γενικότερα
(RE-HEAs) - (TM-HEAS)5
[0027] Για τους μαγνήτες τύπου 2:14:1
(RE-HEAs)2Fe14B
[0028} για τους μαγνήτες τύπου 1:12
(RE-HEAs)Fe12-xTx., Τ= Mo, Ti, V, Si, Ν
Όπου
RE-HEAs= κράμα υψηλής εντροπίας με βάση τις σπάνιες γαίες τύπου
R<1>R<2>R<3>R<4>..R<12>
R= σπάνια γαία από La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm και Υ, ΖΓ
και
TM-HEAs = κράμα υψηλής εντροπίας με βάση τα μεταβατικά στοιχεία (ΤΜ) τύπου
ΤΜ<1>ΤΜ<2>ΤΜ<3>ΤΜ<4>...ΤΜ<10>
ΤΜ<1>= ( Fe.Co.Ni)
και ΤΜ<2>ΤΜ<3>ΤΜ<4>...ΤΜ<10>= υπόλοιπα μεταβατικά στοιχεία και επιπλέον το Β, Al.Ga and In
[0029] Για την παρασκευή των ανωτέρω κραμάτων (RE-HEAs), (TM-HEAs) και των βάσει αυτών παρασκευή μαγνητικών φάσεων τύπου
(RE-HEAs)-(TM-HEAs)
που αποτελούν την πρώτη ύλη για την παρασκευή των μονίμων μαγνητών οι τεχνικές παρασκευής είναι οι συμβατικές τεχνικές παρασκευής κραμάτων δηλαδή,
α) εκκένωση τόξου με ακίδα (arc-melting)
β) τήξη με ραδιοσυχνότητες (RF-melting)
γ) με σκόνες από τα συνιστώντα υλικά και με αντίδραση στερεός κατάστασης (solid state reaction) είτε σε φούρνο με ηλεκτρικές αντιστάσεις είτε σε φούρνο με μικροκυματική ακτινοβολία.
[0030] Για τον χαρακτηρισμό των παραπάνω κραμάτων χρησιμοποιούνται συμβατικές τεχνικές κρυσταλλογραφίας, μέτρησης σημείου Curie και βρόχου μαγνητικής υστέρησης, καθώς και μεταβολή της μαγνήτισης με την θερμοκρασία.
[0031] Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι η χύτευση των (RE-HEAs) χωρίς καμία ανότπηση οδηγεί σε φάσεις κυρίως με εξαγωνική δομή στην πλειονότητα των περιπτώσεων
[0032] Αξιοσημείωτο επίσης είναι το γεγονός ότι η χύτευση των (ΤΜ-HEAs) , χωρίς καμία ανόπτηση οδηγεί σε φάσεις με κυβική συμμετρία είτε ολοεδρικά κεντρωμένο (FCC) είτε ενδοκεντρωμένο (BCC) χαρακτηριστικό των κραμάτων υψηλής εντροπίας.
[0033] Το σημαντικότερο επίτευγμα της παρούσας εφεύρεσης είναι ότι ενώ οι συνήθεις μαγνητικές φάσεις που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα για την παρασκευή των μαγνητών απαιτούν μετά τη χύτευση χρονοβόρες και πολύπλοκες θερμικές ανοπτήσεις , με τη χρήση των κραμάτων υψηλής εντροπίας συνήθως δεν χρειάζεται θερμική ανόπτηση των μαγνητικών φάσεων μετά την χύτευση.
[0034] Λόγω των εξαιρετικών αντιδιαβρωτικών ιδιοτήτων των κραμάτων υψηλής εντροπίας τα (RE-HEAs) και (TM-HEAs) παραμένουν χωρίς να οξειδωθούν για μεγάλο διάστημα σε σύγκριση με τα συνιστώντα στοιχεία των σπανίων γαιών τα οποία οξειδώνονται ταχύτατα με την έκθεση στον αέρα.
[0035] Επίσης λόγω των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων και των (RE-HEAs) αλλά και των (ΤΜ- HEAs) , αλλά και της χαμηλής σταθερός διάχυσης που οδηγεί σε διαφορετική μικροδομή, πιθανώς επιθυμητή για την ανάπτυξη μεγάλου συνεκτικού πεδίου, η εφεύρεση αυτή καλύπτει και τη δυνατότητα πλέον χύτευσης και όχι μέσω πυροσυσσωμάτωσης παρασκευής μαγνητών.
[0036] Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της εφεύρεσης είναι και η επίτευξη μεγάλης εξοικονόμησης στο κόστος των πρώτων υλών για τη παρασκευή των μαγνητών
Παραδείγματα
Φάση τύπου 1 :5 SmCo5
[0037] Σε αυτή τη φάση μπορούμε να αντικαταστήσουμε είτε τη σπάνια γαία Sm με ισοδύναμο κράμα (RE-HEAs) , είτε το κοβάλτιο με ισοδύναμο (TM-HEAs) είτε και τη σπάνια γαία και το κοβάλτιο ταυτόχρονα και την παρασκευή (RE-HEAs)(TM-HEAs)5.
[0038] Ως (RE-HEAs) εννοούμε κράματα σπανίων γαιών με τέσσερα τουλάχιστον και μέχρι 10 στοιχεία σε περίπου ισοατομική αναλογία, π.χ. με τέσσερα στοιχεία LaCePrNd, με πέντε στοιχεία YLaCePrNd, με έξη στοιχεία LaCePrNdGdHo, κλπ
[0039] Τα κράματα αυτά παρασκευάζονται με ανάμειξη μετάλλων σπανίων γαιών καθαρότητας τουλάχιστον 99.9 at % και τήξη με τεχνικές όπως εκκένωση τόξου με ακίδα η με υψίσυχνα ρεύματα σε αδρανή ατμόσφαιρα π.χ. αργού, για να αποφευχθεί η οξείδωση. Εκτός από τι σπάνιες γαίες Υττριο και Ζιρκόνιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ένα στοιχείο επίσης.
[0040] Ως (TM-HEAs) εννοούμε κράματα με τρία τουλάχιστον και μέχρι 12 στοιχεία σε περίπου ισοατομική αναλογία και με βάση τα τρία μαγνητικά υλικά σε θερμοκρασία δωματίου από τον περιοδικό πίνακα όπως σίδηρο, κοβάλτιο και νικέλιο , π.χ. με τρία στοιχεία FeCoNi, με τέσσερα στοιχεία FeCoNiMn, με πέντε στοιχεία FeCoNiMnAI, με έξη στοιχεία FeCoNiMnCuAI, κλπ
[0041] Τα κράματα αυτά παρασκευάζονται με ανάμειξη μετάλλων από τα στοιχεία μετάβασης του περιοδικού συστήματος καθαρότητας τουλάχιστον 99.9 at % και τήξη με τεχνικές όπως εκκένωση τόξου με ακίδα η με υψίσυχνα ρεύματα σε αδρανή ατμόσφαιρα π.χ. αργού, για να αποφευχθεί η οξείδωση. Εκτός από τα στοιχεία μετάβασης μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης και στοιχεία όπως το βόριο, Αλουμίνιο, γάλλιο και ίνδιο.
[0042] Οι μαγνητικές φάσεις που οδηγούν με κατάλληλη επεξεργασία τύπου (RE-HEAS)(TM-HEAS)5. φτιάχνονται επιλέγοντας πλέον το αντίστοιχο (RE-HEAs) με το επιθυμητό (TM-HEAs) στην αναλογία 1 :5 και χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνικές όπως περιγράφονται για την παρασκευή των RE-HEAs και TM-HEAs. Καμία περαιτέρω επεξεργασία δεν απαιτείται και η φάση 1 :5 σχηματίζεται με πάρα πολύ καλές ιδιότητες.
[0043] Μια τέτοια φάση είναι η (Y,Ce,Pr,Nd,Dy)Co5με μαγνήτιση περίπου 75 emu/g , πεδίο μαγνητοκρυσταλλικής ανισοτροπίας ~ 12 Τ, σημείο Curie >500 °C και θεωρητικό γινόμενο ενέργειας 80- 130 KJ/m<3>.
[0044] Μια αντίστοιχη φάση είναι Sm-(Fe,Co,Ni,Cu)5 με θεωρητικό γινόμενο ενέργειας της τάξεως 70-100 KJ/m<3>, αλλά με κόστος υλικών πολύ μικρότερο καθόσον το κοβάλτιο είναι στο 1⁄4 ποσοστιαία σε σύγκριση με το SmCo5Υπάρχουν πάρα πολλοί συνδυασμοί αλλά στην κατηγορία 1 :5 η αντικατάσταση του κοβαλτίου είναι εκείνη που μπορεί να φέρει τα μεγαλύτερα οικονομικά οφέλη. Μεγαλύτερα είναι τα οφέλη στη σειρά Sm(CObaiFexCu0.1Zr0.03)7.5-8.5 (x=0.09-0,21) καθόσον ο λόγος Co/Sm είναι ακόμα μεγαλύτερος.
Φάση τύπου Nd2Fe-14B
[0045] Σε αυτή τη φάση εξοικονόμηση επιτυγχάνεται μόνο με την αντικατάσταση του ακριβού νεοδυμίου (στην βιομηχανία χρησιμοποιείται κράμα νεοδυμίου-πρασεοδυμίου) με RE-HEAs που είναι και αφθονότερα αλλά και φτηνότερα , όπως (Y,La,Ce,Nd-Pr,Gd, Ho,...) . Δεν συμφέρει με κανένα λόγο η αντικατάσταση του σιδήρου που είναι από πλέον άφθονα και οικονομικά υλικά στη φύση. Π.Χ αν φτιάξουμε το κράμα (Y,La,Ce,Pr,Nd)2Fei4B έχουμε σχεδόν τις ίδιες μαγνητικές ιδιότητες όπως η N2Fe14B αλλά με κόστος που φτάνει το 45 % και αν φτιάξουμε το κράμα (Y,La,Ce,Pr,Nd)2Fe14η εξοικονόμηση μπορεί να φτάσει και στο 63 %. Μια τέτοια φάση έχει μαγνήτιση περίπου 1000 emu/g, περίπου το ίδιο σημείο Curie και ανισοτροπία κατά 20 % μικρότερη από τη αρχική φάση Nd2Fe14B.
Φάση τύπου NdFe12-xTix
[0046] Σε αυτή τη φάση εξοικονόμηση επιτυγχάνεται μόνο με την αντικατάσταση του ακριβού νεοδυμίου (στην βιομηχανία χρησιμοποιείται κράμα νεοδυμίου-πρασεοδυμίου) με RE-HEAs που είναι και αφθονότερα αλλά και φτηνότερα , όπως (Y,La,Ce,Nd-Pr,Gd, Ho,...) . Δεν συμφέρει με κανένα λόγο η αντικατάσταση του σιδήρου που είναι από πλέον άφθονα και οικονομικά υλικά στη φύση. Π.Χ αν φτιάξουμε το κράμα (Y,La,Ce,Pr,Nd)Fe12-xTixέχουμε σχεδόν τις ίδιες μαγνητικές ιδιότητες όπως η NdFe12-xTixκαι διπλάσια πεδίο ανισοτροπίας, αλλά με κόστος που φτάνει το 45 % και αν φτιάξουμε το κράμα (Y,La,Ce,Pr,Nd)2Fei4 η εξοικονόμηση μπορεί να φτάσε και στο 63 %.
[0047] Υπάρχουν πάρα πολλοί συνδυασμοί με τους οποίους αναδεικνύεται η αξία της χρήσης κραμάτων υψηλής εντροπίας είτε με βάση τις σπάνιες γαίες είτα τα μεταβατικά στοιχεία η και τον συνδυασμό και των δύο στις παραπάνω μαγνητικές ενώσεις , οι οποίες με την ίδια η και με πλέον απλούστερη διαδικασία από ότι ακολουθείται μέχρι σήμερα για την παρασκευή μονίμων μαγνητών. Αυτή η εφεύρεση όχι μόνο οδηγεί στην εξοικονόμηση υλικών και πόρων αλλά λόγω των ιδιοτήτων των κραμάτων υψηλής εντροπίας οδηγεί σε λιγότερα στάδια για την παρασκευή των κραμάτων, αλλά και λόγω των μηχανικών ιδιοτήτων σε δυνατότητες παρασκευής μονίμων μαγνητών με χύτευση και λήγω της χαμηλής σταθερός διάχυσης σε μικροδομή απαραίτητη για τη δημιουργία μονίμων μαγνητών.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΣΧΕΔΙΩΝ
Τα παραπάνω και άλλα χαρακτηριστικά της παρούσας εφεύρεσης, η φύση και τα διάφορα πλεονεκτήματα, παρουσιάζονται σε συνδυασμό με τα σχήματα που την συνοδεύουν.
Στο σχήμα 1 φαίνεται ο βρόχος υστέρησης ενός μαγνητικού υλικού, στο οποίο σημειώνονται οι παράμετροι που είναι ενδιαφέροντος για εφαρμογές. Το σημείο 10 είναι η μαγνήτιση κόρου του υλικού το σημείο 20 είναι η παραμένουσα μαγνήτιση και το σημείο 30 είναι το συνεκτικό πεδίο. Η επιφάνεια του βρόχου υστέρησης είναι ανάλογη του γινόμενου ενέργειας του υλικού.
Στο σχήμα 2 απεικονίζεται η δομή του υλικού τύπου SmCo5με την αντικατάσταση του σαμαριού με το αντίστοιχο (RE-HEAs) και την αντικατάσταση του κοβαλτίου με τα αντίστοιχα (TM-HEAs). Το 10 είναι ένα (RE-HEAs) και το 20 είναι ένα (ΤΜ-ΗΕΑς).
Στο σχήμα 3 φαίνεται σχηματικά η δομή ενός κράματος με πέντε στοιχεία του περιοδικού συστήματος και η μικρή παραμόρφωση του πλέγματος λόγω της διαφοράς στις ατομικές ακτίνες. Το 10 μπορεί να είναι το ΤΜ<1>, το 20 το ΤΜ<2>το 30 το ΤΜ<3>το 40 το ΤΜ<4>και το 50 το ΤΜ<5,>όπως αναφέρεται στο κείμενο για τα TM-HEAs. Μπορεί επίσης να είναι το 10 το R<1>, το 20 το R<2>, το 30 το R<3>, το 40 το R<4>και το 50 το R<5>στην περίπτωση των RE-HEAs
Claims (8)
1. Κράματα υψηλής εντροπίας με βάση τις σπάνιες γαίες ( RE-HEAs) με ατομικό αριθμό 57 έως 70 και Υττριο με ατομικό αριθμό 39 και Ζιρκόνιο με ατομικό αριθμό 40 και κράματα υψηλής εντροπίας με βάση τα μεταβατικά στοιχεία ( TM-HEAs) με ατομικούς αριθμούς 21 έως 30 και 41 έως 48 και 72 έως 79 και από την ομάδα 13 και τα στοιχεία βόριο (5), αλουμίνιο (13), γάλλιο (31) και ίνδιο (49), χρησιμοποιούνται ως νέες δομικές μονάδες και αντικαθιστούν στοιχεία του περιοδικού συστήματος σε μαγνητικές φάσεις, που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή μονίμων μαγνητών για εφαρμογές , π.χ. για την παρασκευή μονίμων μαγνητών, μαγνητοκαλορικές εφαρμογές και κατασκευή ηλεκτροδίων στις ηλεκτρικές μπαταρίες.
Η παρούσα εφεύρεση αφορά το σχηματισμό μαγνητικών κραμάτων που βασίζονται στα κράματα υψηλής εντροπίας τύπου
(RE-HEAs)x (TM-HEAs)yTz
όπου x= 0-3, y= 2, 3, 5, 12 και 14, z= 0-4
και T=Mo,Ti,V, Si και Ν
τα οποία σχηματίζουν νέους μόνιμους μαγνήτες, νέα μαγνητοκαλορικά υλικά και νέα ηλεκτρόδια για ηλεκτρικές μπαταρίες
2. Τα κράματα υψηλής εντροπίας σπανίων γαιών σύμφωνα με την αξίωση 1 είναι τύπου
RE-HEAs= R<1>R<2>R<3>R<4>..R<12>
όπου R= σπάνια γαία από La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Y, Zr ) με ατομικό αριθμό 57 έως 70 και Υττριο με ατομικό αριθμό 39 και Ζιρκόνιο με ατομικό αριθμό 40. Τα στοιχεία των σπανίων γαιών συμμετέχουν ισοατομικά και αντικαθιστούν ανάλογα την σπάνια γαία στις διάφορες μαγνητικές και μη φάσεις. Π.Χ το σαμάριο στη φάση 1:5 (SmCo5) και στη φάση 2:17 (Sm2Co17) η 1:7.5-8.5 (Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5-8.5(x=0.09-0.21),;, το Νεοδύμιο στις φάσεις 2:14:1 ( Nd2Fe14B) και 1:12 (NdFe12-xTx) αλλά και το σαμάριο στη φάση 1 :12 (SmFe12-xTx), αλλά και σε άλλες μαγνητικές φάσεις όπως μαγνητοκαλορικά υλικά, μαγνητοσυστολή υλικά και σε άλλα κράματα σπανίων γαιών, χωρίς αυτές οι κατηγορίες να εξαντλούν τις οποιοσδήποτε άλλες πολυάριθμες εφαρμογές.
3. Τα κράματα υψηλής εντροπίας μεταβατικών στοιχείων σύμφωνα με την αξίωση 1 είναι τύπου
TM-HEAs = ΤΜ<1>ΤΜ<2>ΤΜ<3>ΤΜ<4>...ΤΜ<10>
ΤΜ<1>= ( Fe,Co,Ni)
και ΤΜ<2>ΤΜ<3>ΤΜ<4>...ΤΜ<10>= με ατομικούς αριθμούς 21 έως 30 και 41 έως 48 και 72 έως 79 ,το Β, AI,Ga and In.
Τα διάφορα μεταβατικά στοιχεία συμμετέχουν ισοατομικά και αντικαθιστούν ανάλογα το κοβάλτιο που σταθεροποιεί τις μαγνητικές φάσεις 1 :5 (SmCo5) και στη φάση 2:17 (Sm2Co17) και (1:7.5-8. 5) (Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7 .5-8.5(*=0.09-0.21), , αλλά και σε άλλες μαγνητικές φάσεις με εφαρμογές, σε ενώσεις σε ηλεκτρόδια μπαταριών λιθίου αλλά και μαγνητοκαλορικά υλικά, μαγνητοσυστολικά υλικά και σε άλλα κράματα σπανίων γαιών που περιέχουν κοβάλτιο για διάφορες άλλες εφαρμογές.
4. Τα σύνθετα κράματα υψηλής εντροπίας σύμφωνα με την αξίωση 1 είναι τύπου
(RE-HEAs)x(ΤΜ-ΗEMAs)yTz
όπου x= 0-3, y= 2, 3, 5, 12 και 14, z= 0-4
και T=Mo,Ti,V, Si και Ν
που χρησιμοποιούνται ευρέως για την παρασκευή μονίμων μαγνητών μετά από ειδική κατεργασία.
Η παρούσα εφεύρεση καλύπτει τις σειρές των μαγνητικών φάσεων που φτιάχτηκαν με συμβατικές τεχνικές τήξης κραμάτων, όπως
Sm-(TM-HEAs)5
Sm-(TM-HEAsFexCu0.1Zr0.03)7.5-85 (x=0.09-0.21),
Η παρούσα εφεύρεση καλύπτει τις σειρές των μαγνητικών φάσεων που φτιάχτηκαν με συμβατικές τεχνικές τήξης κραμάτων, όπως
(RE-HEAs)2Fe14B
Η παρούσα εφεύρεση καλύπτει τις σειρές των μαγνητικών φάσεων που φτιάχτηκαν με συμβατικές τεχνικές τήξης κραμάτων, όπως
(RE-HEAs)Fe12-xTy
Όπου 0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤ 3 και T=Mo,Ti,V, Si και N
5. Σύνθετα κράματα υψηλής εντροπίας όπως περιγράφονται στην αξίωση 1 και έχουν τον τύπο
Sm-(TM-HEAs)5
Sm-(TM-HEAsFexCu0.1Zr0.03)7. 5-8.5(x=0.09 -0.21),
λόγω των καλών μηχανικών ιδιοτήτων των συνιστούντων κραμάτων με υψηλή εντροπία έχουν και αυτά ενισχυμένες μηχανικές ιδιότητες που τα επιτρέπει να χυτευθούν σε οποιοδήποτε σχήμα και με κατάλληλες συνθήκες μικροδομής να είναι μόνιμοι μαγνήτες με ιδιαίτερες ιδιότητες.
6. Σύνθετα κράματα υψηλής εντροπίας όπως περιγράφονται στην αξίωση 1 και έχουν τον τύπο
(RE-HEAs)2Fe14B
λόγω της βραδείας κινητική διάχυσης, καθόσον η ατομική διάχυση είναι πιο δύσκολη μέσω στερεών διαλυμάτων με υψηλές συγκεντρώσεις πολλών στοιχείων λόγω διακυμάνσεων στο περιβάλλον συγκόλλησης μέσω των πλεγμάτων τους, διαμορφώνουν την κατάλληλη μικροδομή για την εφαρμογή τους σε μόνιμους μαγνήτες με καλύτερες μαγνητικές ιδιότητες.
7. Σύνθετα κράματα υψηλής εντροπίας όπως περιγράφονται στην αξίωση 1 και έχουν τον τύπο
(RE-HEAs)Fe12-xTy
Όπου 0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y < 3 και T=Mo,Ti,V, Si και Ν
λόγω της βραδείας κινητική διάχυσης, καθόσον η ατομική διάχυση είναι πιο δύσκολη μέσω στερεών διαλυμάτων με υψηλές συγκεντρώσεις πολλών στοιχείων λόγω διακυμάνσεων στο περιβάλλον συγκόλλησης μέσω των πλεγμάτων τους, διαμορφώνουν την κατάλληλη μικροδομή για την εφαρμογή τους σε μόνιμους μαγνήτες με καλύτερες μαγνητικές ιδιότητες.
8. Σύνθετα κράματα υψηλής εντροπίας όπως περιγράφονται στην αξίωση 1 και έχουν τον τύπο
(RE-HEAs)x(TM-HEAs)yTz
όπου x= 0-3, y= 2, 3, 5, 12 και 14, z= 0-4
και T=Mo,Ti,V, Si και Ν
λόγω της βραδείας κινητική διάχυσης, καθόσον η ατομική διάχυση είναι πιο δύσκολη μέσω στερεών διαλυμάτων με υψηλές συγκεντρώσεις πολλών στοιχείων λόγω διακυμάνσεων στο περιβάλλον συγκόλλησης μέσω των πλεγμάτων τους, διαμορφώνουν την κατάλληλη μικροδομή για την εφαρμογή τους σε μόνιμους μαγνήτες με καλύτερες μαγνητικές ιδιότητες.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100148A GR20180100148A (el) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100148A GR20180100148A (el) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20180100148A true GR20180100148A (el) | 2019-11-28 |
Family
ID=64901598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20180100148A GR20180100148A (el) | 2018-04-04 | 2018-04-04 | Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR20180100148A (el) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4484957A (en) * | 1980-02-07 | 1984-11-27 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Permanent magnetic alloy |
| JP2007092096A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Nec Tokin Corp | 非晶質磁性合金 |
| WO2009145229A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 株式会社 東芝 | 永久磁石およびその製造方法、モータ用永久磁石および永久磁石モータ |
| US20130280119A1 (en) * | 2010-09-06 | 2013-10-24 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Magnetic material and method for producing the same |
-
2018
- 2018-04-04 GR GR20180100148A patent/GR20180100148A/el unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4484957A (en) * | 1980-02-07 | 1984-11-27 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Permanent magnetic alloy |
| JP2007092096A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Nec Tokin Corp | 非晶質磁性合金 |
| WO2009145229A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 株式会社 東芝 | 永久磁石およびその製造方法、モータ用永久磁石および永久磁石モータ |
| US20130280119A1 (en) * | 2010-09-06 | 2013-10-24 | Daihatsu Motor Co., Ltd. | Magnetic material and method for producing the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YU P F ET AL: "The high-entropy alloys with high hardness and soft magnetic property prepared by mechanical alloying and high-pressure sintering", INTERMETALLICS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V, GB, vol. 70, 7 January 2016 (2016-01-07), pages 82 - 87, XP029385061, ISSN: 0966-9795, DOI: 10.1016/J.INTERMET.2015.11.005 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Coey | New permanent magnets; manganese compounds | |
| Lewis et al. | Perspectives on permanent magnetic materials for energy conversion and power generation | |
| CN102209796B (zh) | 永磁体及其制造方法、使用永磁体的电动机和发电机 | |
| JP7428791B2 (ja) | 永久磁石用の新規磁性相を合成するためのビルディングブロックとしての希土類の高エントロピー合金および遷移金属の高エントロピー合金 | |
| CN102103917B (zh) | 一种钕铁硼磁体、制备方法及应用该磁体的器件 | |
| US3421889A (en) | Magnetic rare earth-cobalt alloys | |
| JP2012099523A (ja) | 異方性希土類焼結磁石及びその製造方法 | |
| CN104321838A (zh) | 钕基稀土类永久磁铁及其制造方法 | |
| CN105734374A (zh) | 一种直接制备出τ相Mn-Al或Mn-Al-C的方法 | |
| CN107393670A (zh) | 一种高性能MnBi基永磁合金及其制备方法 | |
| CN111477446A (zh) | 一种钕铁硼系烧结磁体及其制备方法 | |
| JP2016042527A (ja) | 希土類異方性磁石材料およびその製造方法、希土類磁石前駆体材料およびその製造方法 | |
| JPH06207203A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| GR20180100148A (el) | Κραματα υψηλης εντροπιας σπανιων γαιων και κραματα μεταβατικων στοιχειων ως δομικα στοιχεια για τη συνθεση νεων μαγνητικων φασεων για μονιμους μαγνητες | |
| JPH0316762B2 (el) | ||
| US11798715B2 (en) | Mn—Bi—Sb-based magnetic substance and method of manufacturing the same | |
| JPH06207204A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
| CN103258609A (zh) | 各向异性纳米复相稀土永磁材料及其制备方法 | |
| EP2721618A1 (en) | Neodymium/iron/boron-based permanent magnet | |
| JPH0146575B2 (el) | ||
| JPH061726B2 (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPH0146574B2 (el) | ||
| JPS59163803A (ja) | 永久磁石用合金 | |
| Rama Rao et al. | Recent advances in 2: 17 and 3: 29 permanent magnet materials | |
| JPS60187662A (ja) | 強磁性合金 |