IT202100026681A1 - Processo per la produzione di materiali ferromagnetici nanorivestiti - Google Patents
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Description
Descrizione della domanda di brevetto per Invenzione dal titolo:
?PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI MATERIALI FERROMAGNETICI NANORIVESTITI?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un processo per la produzione di materiali ferromagnetici nano-rivestiti, secondo la rivendicazione 1. In particolare, la presente invenzione indica un processo per la produzione di materiali magnetici. I materiali magnetici sono generalmente classificati come dolci o duri.
Una particolare tipologia di materiali magnetici dolci realizzati a partire da polveri ferromagnetiche ? nota anche con il nome di Soft Magnetic Composites (definiti anche come materiali SMC nel corso della presente descrizione). Tali materiali sono solitamente, ma non esclusivamente, utilizzati nel contesto di macchine elettriche comprendenti circuiti magnetici di nuova generazione difficilmente realizzabili con metodi tradizionali. I materiali SMC possono ad esempio essere altres? utilizzati per realizzare induttori di segnale e di potenza, filtri EMI e diversi tipi di sensori.
I materiali SMC noti allo stato dell?arte sono in genere composti da una pluralit? di particelle ferromagnetiche (definite anche come polvere ferromagnetica nel corso della presente descrizione) in cui ogni particella ferromagnetica ? caratterizzata dal fatto di essere elettricamente isolata dalle altre per mezzo di un materiale isolante di natura organica o inorganica. La domanda di brevetto internazionale WO2006135324A1 ed il brevetto US6485579B1 descrivono due procedimenti esemplificativi utilizzati per la produzione di materiali SMC.
Secondo tecniche note allo stato dell?arte, la produzione di materiali SMC prevede l?accorpamento di una pluralit? di particelle ferromagnetiche attraverso l?utilizzo di un elemento legante. Oltre a mantenere accorpate le particelle ferromagnetiche, gli elementi leganti utilizzati nella produzione di materiali SMC devono necessariamente essere caratterizzati da propriet? di tipo dielettrico in modo tale da isolare elettricamente ciascuna particella ferromagnetica.
La medesima metodologia di produzione pu? essere applicata ai materiali ferromagnetici duri, ovvero quelli con ciclo di isteresi ampio ed alti valori di induzione di saturazione e di campo coercitivo. In tal caso i materiali prodotti non risultano compresi nella categoria degli SMC.
Nel corso della presente descrizione, con il termine materiale ferromagnetico in polvere (anche definito genericamente come materiale di tipo ferromagnetico) si far? indistintamente riferimento sia a materiali ferromagnetici di tipo dolce che a materiali ferromagnetici di tipo duro.
Gli elementi leganti utilizzati nei processi per la produzione di materiali ferromagnetici in polvere noti allo stato dell?arte possono essere di tipo organico (ad esempio, polimeri termoplastici o termoindurenti, etc.) oppure di tipo inorganico (ad esempio, ossidi, vetri, ceramiche e metalli semiconduttori, etc.). Secondo tecniche note allo stato dell?arte, l?accorpamento delle particelle ferromagnetiche viene solitamente realizzato attraverso l?aggiunta di materiale legante alle particelle ferromagnetiche e la miscelazione del composto cos? ottenuto.
Tale miscela viene, in genere, sottoposta ad un?operazione di pressatura e, successivamente, ad un trattamento termico in grado di conferire al materiale ferromagnetico in polvere la forma e le caratteristiche meccaniche finali.
La proporzione, le propriet? fisiche e il procedimento con cui tale elemento legante viene utilizzato per l?accorpamento delle particelle ferromagnetiche influiscono direttamente su alcune caratteristiche fondamentali del prodotto finito (vale a dire, del materiale e del componente finito). Per esempio, la percentuale rispetto alla polvere ferromagnetica e l?omogeneit? con cui l?elemento legante viene distribuito all?interno del materiale ferromagnetico influiscono direttamente sulle propriet? meccaniche e magnetiche del materiale finito; inoltre, la quantit? e le propriet? fisiche dell?elemento legante si riflettono in maniera diretta sulla resistivit? elettrica macroscopica del materiale la quale, al fine di ridurre gli effetti indesiderati causati dalle correnti parassite, deve rientrare all?interno di valori predeterminati. La presenza di grandi quantit? di legante non magnetico tra le particelle della polvere ferromagnetica peggiora tuttavia in prima istanza le caratteristiche magnetiche globali, influendo sulla curva di normale magnetizzazione e sull?efficienza energetica del materiale finito. Pertanto, una delle problematiche legate alla produzione di materiali ferromagnetici in polvere secondo le tecniche note allo stato dell?arte ? quella inerente alla scelta e alla quantit? del materiale legante, nonch? del procedimento con cui le particelle ferromagnetiche vengono accorpate le une alle altre; infatti, le propriet? finali dei materiali prodotti attraverso le tecniche note allo stato dell?arte devono necessariamente sottostare a numerosi compromessi per ci? che attiene al bilanciamento delle propriet? magnetiche, energetiche e meccaniche.
Inoltre, un'altra problematica legata allo stato dell?arte, riguarda la temperatura del trattamento termico. In generale, la temperatura del trattamento dipende dal tipo di legante utilizzato nella miscela e pu?, in alcuni casi, essere utilizzato come processo di ricottura e/o di rilassamento delle tensioni residue per la polvere ferromagnetica. Al crescere della temperatura, le tensioni meccaniche residue dovute alle diverse fasi di lavorazione (vale a dire, la miscelatura e la pressatura) vengono infatti a rilasciarsi, con notevoli vantaggi sulle caratteristiche magnetiche ed energetiche del materiale finale. Tuttavia, temperature troppo alte tendono a deteriorare l?elemento legante, degradandone le prestazioni meccaniche e dielettriche.
Scopo della presente invenzione ? quello di indicare un metodo per la produzione di un materiale ferromagnetico in polvere in grado di superare gli inconvenienti dello stato dell?arte. In particolare, uno scopo della presente invenzione ? quello di indicare un metodo per la produzione di un materiale ferromagnetico in polvere caratterizzato da una distribuzione uniforme ed omogenea di particelle ferromagnetiche ed elemento legante, controllata e modificabile direttamente dal processo stesso di produzione. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare un metodo per la produzione di un materiale ferromagnetico in polvere caratterizzato da un rapporto tra la quantit? di particelle ferromagnetiche e la quantit? di materiale legante pi? elevato rispetto a quello realizzabile secondo le tecniche note allo stato dell?arte. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare un metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico in grado di sopportare un procedimento termico caratterizzato da temperature superiori a quelle utilizzabili secondo lo stato dell?arte.
La presente invenzione intende infine indicare un metodo per la produzione di un materiale ferromagnetico in polvere in cui l?elemento legante possa comprendere una componente organica ed una componente inorganica.
Per raggiungere gli scopi precedentemente indicati, forma dunque oggetto della presente invenzione un metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico avente le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che costituiscono parte integrante della presente descrizione. Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:
- nella Figura 1 ? rappresentato uno schema a blocchi del metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione;
- nella Figura 2 ? rappresentato uno schema a blocchi di una forma di realizzazione del metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione;
- nella Figura 3 ? rappresentato uno schema a blocchi di una forma di realizzazione del metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione;
- in Figura 4 ? rappresentato uno schema a blocchi di una forma di realizzazione del procedimento di accorpamento delle particelle ferromagnetiche;
- nella Figura 5 ? rappresentato schematicamente un esempio di una forma di realizzazione del metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione.
Passando alla descrizione delle figure allegate, con il numero di riferimento 100, in Figura 1, ? indicato nel suo complesso uno schema a blocchi relativo al metodo 100 per la produzione di un materiale ferromagnetico secondo la presente invenzione.
Il metodo 100 per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione ha inizio con la modifica superficiale delle singole particelle ferromagnetiche sulle quali vengono depositati uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici (definiti anche come strati nel corso della presente descrizione). Come mostrato in Figura 1, il passo 101 consiste nella deposizione di uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici su una pluralit? di particelle ferromagnetiche.
Il metodo 100 per la produzione di materiali di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione comprende successivamente il passo 102 in cui detta pluralit? di particelle ferromagnetiche rivestite da uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici sono accorpate in modo tale da ottenere un materiale di tipo ferromagnetico finito; il passo 102 pu? essere eseguito tramite uno o pi? processi di metallurgia delle polveri noti allo stato dell?arte.
In Figura 2 ? mostrato nel dettaglio una forma di realizzazione del passo 101 del metodo 100 per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione. In particolare, il processo di rivestimento delle particelle ferromagnetiche comprende l?immersione 201 delle particelle ferromagnetiche in una prima soluzione o sospensione comprendente un primo reagente; secondo un aspetto della presente invenzione, il primo reagente ? tale da essere caratterizzato da una prima carica elettrostatica, positiva o negativa. Al fine di ottimizzare il processo di deposizione di un rivestimento del primo reagente sulla superficie delle particelle ferromagnetiche, la presente invenzione pu? opzionalmente comprendere il passo 202 in cui le particelle ferromagnetiche immerse nella prima soluzione o sospensione, sono agitate per un periodo di tempo predeterminato. Il processo di agitazione 202 pu? essere realizzato meccanicamente oppure tramite ultrasuoni o campo magnetico rotante.
Al termine del processo di agitazione 202, le particelle sono opzionalmente separate 203 dalla prima soluzione (per esempio, attraverso un processo di centrifugazione o campo magnetico statico o rotante), opzionalmente immerse 204 in un liquido di lavaggio (per esempio, acqua, un solvente organico, solventi polari e loro miscele) e, successivamente, separate 205 da tale liquido di lavaggio (per esempio, per precipitazione). Per esempio, il liquido di lavaggio pu? comprendere un solvente apolare o un solvente polare protico o un solvente polare aprotico. In questa fase, le particelle ferromagnetiche si presentano dunque coperte da un rivestimento funzionale nanometrico comprendente il primo reagente e risultano cos? cariche elettrostaticamente secondo detta prima carica. L?immersione 204 delle particelle ferromagnetiche in un liquido di lavaggio ? inoltre tale da rimuovere gli eccessi di deposizione del primo reagente realizzato durante i passi 201 e 202. La deposizione 101 di uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici sulle particelle ferromagnetiche comprende inoltre l?immersione 206 delle particelle ferromagnetiche in una seconda soluzione o sospensione comprendente un secondo reagente; secondo un aspetto della presente invenzione, il secondo reagente ? tale da essere caratterizzato da una seconda carica elettrostatica di segno opposto rispetto alla prima carica elettrostatica del primo reagente.
Similarmente a quanto esposto precedentemente, al fine di ottimizzare il processo di deposizione di un rivestimento del secondo reagente sulla superficie delle particelle ferromagnetiche, la presente invenzione pu? opzionalmente comprendere il passo 207 in cui le particelle ferromagnetiche immerse nella seconda soluzione o sospensione, sono agitate per un periodo di tempo predeterminato. Il processo di agitazione 207 pu? essere realizzato secondo gli esempi riportati in relazione al processo di agitazione 202. Al termine del processo di agitazione 207, le particelle sono opzionalmente separate 208 dalla seconda soluzione, per esempio, attraverso un processo di centrifugazione o tramite campo magnetico statico o rotante, opzionalmente immerse 209 in un liquido di lavaggio (per esempio, acqua deionizzata, miscele acqua deionizzata/etanolo, buffer, soluzioni acquose contenenti sale) e, successivamente, separate 210 da detto liquido di lavaggio (per esempio, per precipitazione).
I passi 201-210 possono essere ripetuti per un numero di volte predeterminato in funzione del numero di rivestimenti funzionali richiesti. I reagenti utilizzati possono eventualmente differire da una ripetizione all'altra, permettendo di realizzare sequenze complesse di strati funzionali. Infine, le particelle ferromagnetiche rivestite da uno o pi? strati funzionali nanometrici vengono sottoposte ad asciugatura.
In alternativa o in combinazione con la forma di realizzazione precedentemente descritta, il primo ed il secondo reagente possono presentare caratteristiche polari tali da permettere la formazione di legami di tipo ponte a idrogeno e/o altre interazioni di van der Waals. Tale tipologia di legame si pu? instaurare ad esempio tra componenti aventi come gruppi funzionali uno o pi? dei seguenti: gruppo idrossile, gruppo carbonile o gruppo carbossilico. Come raffigurato nello schema a blocchi di Figura 3, in alternativa o in combinazione con le forme di realizzazione precedentemente descritte, il passo 101 pu? essere realizzato secondo i seguenti punti:
- immergere le particelle ferromagnetiche in una prima soluzione o sospensione
comprendente un primo reagente 301;
- agitare meccanicamente per un periodo di tempo predeterminato le particelle ferromagnetiche immerse in detta prima soluzione o sospensione 302;
- immergere le particelle ferromagnetiche in una seconda soluzione o sospensione
comprendente un secondo reagente 301; detto passo 301 pu? essere eseguito aggiungendo alle particelle immerse nella prima soluzione o sospensione una seconda soluzione contenente un secondo reagente ottenendo una soluzione o sospensione complesso 303;
-agitare meccanicamente per un periodo di tempo predeterminato le particelle ferromagnetiche immerse in detta soluzione o sospensione complesso 304; - separare le particelle ferromagnetiche dalla soluzione o sospensione complesso 305;
- immergere le particelle ferromagnetiche trattate in un liquido di lavaggio 306;
-agitare meccanicamente per un periodo di tempo predeterminato le particelle
ferromagnetiche immerse in detto liquido di lavaggio 307;
- separare le particelle ferromagnetiche dal liquido di lavaggio 308;
I passi 301-308 possono essere eventualmente ripetuti per un numero di volte predeterminato in funzione dello spessore di rivestimento richiesto. I passi da 306 a 308 sono opzionali. I reagenti utilizzati possono eventualmente differire da una ripetizione all'altra, permettendo di realizzare sequenze complesse di strati funzionali. Infine, le particelle ferromagnetiche rivestite da uno o pi? strati funzionali vengono sottoposte ad asciugatura.
Secondo un aspetto della presente invenzione, il passo 101 permette la deposizione sulle particelle ferromagnetiche di partenza di rivestimenti sottili (vale a dire, intesi nell?ordine di grandezza da decine di nanometri ad alcuni micrometri) caratterizzati da un?estrema versatilit? di composizioni e funzionalit?. Il passo 101 prevede uno o pi? passaggi ciclici di adsorbimento dei reagenti selezionati (vale a dire, del primo e del secondo reagente) da soluzione o sospensione acquosa. Durante la deposizione le particelle ferromagnetiche sono esposte in maniera ciclica a sospensioni o soluzioni contenenti un primo ed un secondo reagente (per esempio, nanoparticelle e/o polielettroliti) aventi cariche elettrostatiche opposte. L?immersione delle particelle ferromagnetiche nella sospensione o soluzione permette la deposizione di uno strato sottile del reagente selezionato (vale a dire, del primo e/o del secondo reagente). Alternando reagenti con cariche elettrostatiche opposte ? dunque possibile costruire un rivestimento su ciascuna particella ferromagnetica il cui spessore pu? essere controllato dal numero di cicli di deposizione. Il procedimento del passo 101 prevede numerosi gradi di libert? per quel che riguarda le condizioni di processo e i reagenti utilizzati. ? possibile, infatti, agire sui seguenti parametri di deposizione al fine di controllare le propriet? finali del rivestimento delle particelle ferromagnetiche (e.g., lo spessore dei rivestimenti del primo e/o del secondo reagente):
? solvente utilizzato (per esempio, acqua, solventi organici, miscele con solventi polari, etc.);
? tempi di immersione delle particelle ferromagnetiche nella prima e nella seconda soluzione e/o sospensione;
? concentrazione della prima e della seconda soluzione e/o sospensione; ? temperatura del processo;
? pH delle soluzioni;
? forza ionica delle soluzioni.
La prima e la seconda soluzione e/o sospensione possono comprendere (in maniera non esaustiva) i seguenti reagenti in ogni forma e combinazione a seconda delle propriet? finali del materiale di tipo ferromagnetico richiesto:
? polielettroliti sintetici organici e inorganici (ad esempio acido poliacrilico, poliammine, polifosfati, etc.);
? polielettroliti naturali (ad esempio, chitosano, alginati, amido, etc.); ? nanoparticelle con vari rapporti di forma (ad esempio nanoparticelle di ossidi o metalli, nanolamelle di montmorillonite o grafeni, fibre di sepiolie o nanotubi di carbonio, etc.).
Come descritto in maggior dettaglio nel resto della presente descrizione, le particelle ferromagnetiche rivestite durante il passo 101 vengono trattate al passo 102 con tecnologie proprie della metallurgia delle polveri allo scopo di ottenere un materiale compatto, magneticamente isotropo o, in alternativa, magneticamente anisotropo e ad alta resistivit? elettrica volumica.
In Figura 4 ? mostrata una forma di realizzazione del passo 102 in cui le particelle ferromagnetiche rivestite al passo 101 vengono accorpate in modo tale da ottenere il materiale di tipo ferromagnetico nella sua forma finale o intermedia. Al passo 401, una quantit? predeterminata di agente legante (e.g., polimerico, metallico, composito o ceramico) pu? essere aggiunta alle particelle ferromagnetiche rivestite; il composto pu? essere successivamente messo in un contenitore ermetico in cui eseguire un trattamento di miscelazione meccanica 402. Tuttavia, lo stesso rivestimento realizzato pu? fare da lubrificante accorpando alcune funzioni di legante plastico. Alternativamente, la miscelazione e/o l?agitazione meccanica possono essere eseguite attraverso l?uso di mulini specifici o di trattamenti meccanici o di altra natura noti allo stato dell?arte. Al passo 403, la miscela comprendente le particelle ferromagnetiche e l?eventuale legante viene compattata (vale a dire, accorpata) a temperatura ambiente o in uno stampo riscaldato, mediante una pressa per polveri metalliche (per esempio, una pressa a doppio punzone, eventualmente dotata di un sistema di allineamento magnetico delle polveri) fino ad ottenere la densit? richiesta. A titolo di esempio le pressioni utilizzate per la compattazione delle polveri ferromagnetiche rivestite pu? raggiungere valori fino a 1000 MPa. Al passo 404, i campioni di materiale ferromagnetico pressato vengono opzionalmente trattati termicamente a temperature varie, dipendenti dalla tipologia di legante/isolante utilizzato (per esempio, ma non unicamente, nel campo di temperature da 150?C a 600?C). Infine, il materiale di tipo ferromagnetico ottenuto pu? essere lavorato per raggiungere la forma finale.
In Figura 5 ? rappresentato schematicamente un esempio di una forma di realizzazione del metodo 100 per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione. Con il numero di riferimento 501 ? indicata una pluralit? di particelle ferromagnetiche le quali vengono immerse in una prima soluzione e/o sospensione 502 comprendente un primo reagente dotato di una prima carica. Per esempio, il primo reagente pu? comprendere della polietilenimmina ramificata, caratterizzata da carica elettrostatica positiva. Attraverso agitazione, le particelle ferromagnetiche 501a immerse nella prima soluzione e/o sospensione vengono coperte da un rivestimento di polietilenimmina ramificata caratterizzata da carica elettrostatica positiva. Secondo un aspetto della presente invenzione, dopo una fase di lavaggio 503 eseguita, per esempio, per mezzo di acqua deionizzata, le particelle ferromagnetiche 501a vengono immerse in una seconda soluzione e/o sospensione 504 comprendente, per esempio, della silice colloidale caratterizzata da carica elettrostatica negativa. Le particelle ferromagnetiche 501b vengono dunque coperte da un rivestimento di silice colloidale caratterizzato da una carica elettrostatica negativa. Il ciclo di immersioni nella prima e nella seconda soluzione e/o sospensione (alternato a fasi di lavaggio 503, 505) pu? essere ripetuto per un numero predeterminato di volte in funzione del numero di rivestimenti richiesti. Il procedimento raffigurato in maniera esemplificativa in Figura 5 mostra il risultato di due cicli di immersioni delle particelle ferromagnetiche nella prima e nella seconda soluzione e/o sospensione; al temine dei cicli di immersione, le particelle ferromagnetiche 501c presentano dunque due rivestimenti di polietilenimmina ramificata alternati con due rivestimenti di silice colloidale. Le particelle ferromagnetiche rivestite 501c possono venire arricchite con un legante plastico e/o con sostanze lubrificanti e successivamente miscelate e/o agitate meccanicamente; infine, le particelle ferromagnetiche 501c vengono sottoposte ad un procedimento di accorpamento e formatura tramite una pressa per polveri metalliche 506 al termine del quale viene prodotto il materiale di tipo ferromagnetico finito 507.
Il metodo 100 per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione pu? essere applicato con successo a prescindere dal tipo di polveri utilizzate. Per esempio, le particelle ferromagnetiche possono essere costituite da ferro ad alta purezza, leghe o composti di ferro ed altri elementi in percentuali variabili (ad esempio silicio, nichel, fosforo, alluminio), materiali amorfi (ad esempio ossidi magnetici di ferro ed altri elementi), leghe ad alto campo coercitivo (ad esempio neodimioferro-boro). Le polveri ferromagnetiche possono essere sia di forme irregolari che regolari (per esempio, sferiche) di dimensioni preferibilmente non inferiori a 1 ?m.
Il materiale ferromagnetico ottenuto attraverso il metodo 100 secondo la presente invenzione presenta caratteristiche innovative rispetto ai materiali ferromagnetici ottenuti con metodi noti allo stato dell?arte.
Il metodo 100 per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la presente invenzione presenta numerosi vantaggi rispetto alle tecniche note allo stato dell?arte. In particolare, la deposizione di uno o pi? strati nanometrici di materiali di diversa natura sulle singole particelle ferromagnetiche conferisce al prodotto finale una maggiore uniformit? rispetto ai materiali ottenuti con i metodi di miscelazione meccanica noti allo stato dell?arte. Secondo un aspetto della presente invenzione ? inoltre possibile depositare sulle singole particelle ferromagnetiche dei reagenti organici, inorganici o un?alternanza delle due tipologie. La deposizione di rivestimenti nanometrici (di tipo organico o di tipo alternato organico-inorganico) sulle singole particelle ferromagnetiche consente la formazione di strati isolanti caratterizzati da un elevato fattore di copertura; tale caratteristica, propria delle singole particelle rivestite, si riflette in maniera sorprendente sul prodotto finito (vale a dire, sul materiale di tipo ferromagnetico ottenuto dall?accorpamento delle particelle ferromagnetiche rivestite) il quale presenta ridottissime correnti parassite. .
In aggiunta, la presente invenzione consente di innalzare la temperatura di trattamento dei materiali di tipo ferromagnetico realizzati secondo la presente invenzione attraverso l?utilizzo di leganti organici. E? noto che i materiali di tipo ferromagnetico ottenuti attraverso l?utilizzo di leganti organici secondo le tecniche note allo stato dell?arte soffrono di un crollo dell?isolamento elettrico inter-granulare quando sottoposti a temperature elevate (per esempio, nel campo di temperature tra 200 e 300 ?C per resine epossidiche e fenoliche); tale fenomeno ? causato dalla formazione di ponti elettrici tra le particelle ferromagnetiche. I materiali di tipo ferromagnetico ottenuti attraverso l?utilizzo di leganti organici secondo la presente invenzione mostrano sorprendentemente una resistivit? elettrica quasi costante anche a temperature comparabili con quelle di degradazione dell?isolante organico stesso (per esempio, nel campo di temperature da 300 a 400 ?C). L?aumento della massima temperatura di ricottura consente il recupero delle tensioni introdotte nella polvere ferromagnetica durante il processo (soprattutto nello stampaggio), con una riduzione dell?area del ciclo di isteresi fino al 5 % rispetto al materiale non sottoposto a ricottura. Tale effetto risulta di norma trascurabile per temperature inferiori a 250-300 ?C.
In funzione della formulazione del rivestimento realizzato secondo la presente invenzione ? possibile ottenere in aggiunta un effetto lubrificante, le cui ripercussioni positive consistono nell?aumento della densit? finale del materiale compattato a parit? di pressione e nella maggiore facilit? di estrazione dei pezzi compattati dallo stampo, con una conseguente possibile riduzione dell?usura delle pareti di quest?ultimo.
Numerose sono le varianti possibili al metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico descritto come esempio, senza per questo uscire dai principi di novit? insiti nell?idea inventiva, cos? come ? chiaro che nella sua attuazione pratica le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.
? dunque facilmente comprensibile che la presente invenzione non ? limitata al metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico precedentemente descritto, ma ? passibile di varie modificazioni, perfezionamenti, sostituzioni di parti ed elementi equivalenti senza per? allontanarsi dall?idea dell?invenzione, cos? come ? precisato meglio nelle seguenti rivendicazioni.
Claims (22)
1) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico comprendente i seguenti passi:
- depositare uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici su una pluralit? di particelle ferromagnetiche (101);
- accorpare detta pluralit? di particelle ferromagnetiche rivestite in modo tale da ottenere detto materiale di tipo ferromagnetico (102);
caratterizzato dal fatto che detto passo di depositare uno o pi? rivestimenti funzionali comprende i seguenti passi:
- esporre per immersione detta pluralit? di particelle ferromagnetiche ad una prima soluzione o sospensione comprendente un primo reagente (201, 301);
- esporre per immersione detta pluralit? di particelle ferromagnetiche ad una seconda soluzione o sospensione comprendente un secondo reagente (206, 303);
detti primo e secondo reagente essendo caratterizzati da cariche elettrostatiche opposte e/o avendo caratteristiche polari tali da permettere la formazione di legami di tipo ponte a idrogeno e/o altre interazioni di van der Waals.
2) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 1 in cui detto passo di depositare uno o pi? rivestimenti funzionali comprende ulteriormente i seguenti passi:
- agitare per un periodo di tempo predeterminato detta pluralit? di particelle ferromagnetiche immerse in detta prima soluzione o sospensione (202);
- separare le particelle ferromagnetiche da detta prima soluzione o sospensione (203) ed immergere detta pluralit? di particelle ferromagnetiche in un liquido di lavaggio (204);
- separare le particelle ferromagnetiche da detto liquido di lavaggio (205).
3) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 2 in cui detto passo di agitare (202) ? eseguito per mezzo di agitazione meccanica.
4) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 3 in cui detta agitazione meccanica ? eseguita per mezzo di un miscelatore a turbula.
5) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 2, in cui detto passo di agitare (202) ? eseguito per mezzo di un campo magnetico rotante.
6) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 2, in cui detto passo di agitare (202) ? eseguito per mezzo di ultrasuoni.
7) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? rivendicazioni dalla 2 alla 6 in cui detto liquido di lavaggio comprende un solvente apolare o un solvente polare protico o un solvente polare aprotico.
8) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detto primo reagente comprende un polielettrolita o nanoparticelle ed in cui detta prima carica elettrostatica ? di segno positivo.
9) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detta prima carica elettrostatica ? di segno negativo.
10) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 8 in cui detto secondo reagente comprende un polielettrolita o delle nanoparticelle ed in cui detta seconda carica elettrostatica ? di segno negativo.
11) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 9 in cui detta seconda carica elettrostatica ? di segno positivo.
12) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni in cui detto passo di depositare uno o pi? rivestimenti funzionali nanometrici (101) ? ripetuto per un numero predeterminato di volte in funzione di un numero predeterminato di rivestimenti funzionali.
13) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detto passo di accorpare detta pluralit? di particelle ferromagnetiche (102) comprende il passo di compattare detta pluralit? di particelle ferromagnetiche per mezzo di una pressa per polveri metalliche.
14) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detto passo di accorpare detta pluralit? di particelle ferromagnetiche (102) comprende il passo di agitare e/o miscelare detta pluralit? di particelle ferromagnetiche.
15) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 14 in cui detto passo di agitare ? eseguito per mezzo di agitazione meccanica.
16) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 15 in cui detta agitazione meccanica ? eseguita per mezzo di un miscelatore a turbula.
17) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 14, in cui detto passo di agitare ? eseguito per mezzo di un campo magnetico rotante.
18) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo la rivendicazione 14, in cui detto passo di agitare ? eseguito per mezzo di ultrasuoni.
19) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni in cui detta prima soluzione o sospensione comprende uno o pi? componenti organici.
20) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni in cui detta prima soluzione o sospensione comprende uno o pi? componenti inorganici.
21) Metodo per la produzione di un materiale di tipo ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detto rivestimento superficiale depositato sulle particelle ha uno spessore compreso tra 1 nm e 100 micron.
22) Materiale di tipo ferromagnetico prodotto con il metodo per la produzione di un materiale ferromagnetico secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 1 alla 21.
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