NO119261B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av et permanentmagnetisk legeme.

Man kjenner permanentmagnetiske

legemer som i det vesentlige består av enkeltkrystaller eller blandingskrystaller som

har en sammensetning svarende til formelen

MxCa(1 _x)0. 6 Fe203,

hvor M betyr et eller flere av metallene Ba,

Sr eller Pb og hvor 0,6<:x<; 1 (se f. eks.

fransk patent nr. 1.048:792 og Philips Tech-nical Review, Volum 13, nr. 7, januar 1952,

side 194—208). Det er også kjent å frem-stille (se fransk patent nr. 1.080.514)

krystallorienterte eller anisotrope permanentmagnetiske legemer som består av slike

materialer. Derunder går man fortrinsvis

frem på følgende måte: Et pulver av en

eller flere av de ovenfor beskrevne krystallarter suspenderes i en indifferent væske

(som regel vann) og den erholdte suspensjon anbringes mellom polene på en mag-net, mens væsken presses ut (i det følgende

betegnet som «våt pressemetode»). Som

følge herav blir pulverets partikler utsatt

for en rettende virkning mens de samtidig

blir presset sammen. Det fremstilte presslegeme blir derpå sintret ved en temperatur

mellom 1100 og 1450°C. Denne fremgangsmåte har allerede ført til fremstilling av

permanentmagnetiske legemer med en

(BH)maks-verdi på over 2 x 106 gauss-ørsted. Også de mekaniske egenskaper hos

således fremstilte legemer er som regel me-get tilfredsstillende.

Vedkommende fremgangsmåte er imidlertid mnidre tilfredsstillende når det

dreier seg om fremstilling av legemer som

har mere eller mindre kompliserte former.

Det må nemlig erindres at de pressematriser

som anvendes for utførelsen av vedkommende fremgangsmåte i disse tilfeller selv-følgelig også må ha en komplisert struktur og samtidig være helt vanntette og sterke i mekanisk henseende, hvilke egenskaper som regel er vanskelig å oppnå samtidig. I praksis viste det seg da også at slike pressematriser ofte ble skadet på grunn av slitasje når forholdsvis store vannmengder skulle fjernes.

Disse vanskeligheter kan selvfølgelig unngås derved at det fremstilles permanentmagnetiske legemer av enklere form og at man så etterpå, ved mekanisk bearbeidelse, gir legemene den ønskede, mere kompliserte form, men heller ikke denne fremgangsmåte er helt tilfredsstillende da vedkommende legemer ikke er godt egnet til mekanisk bearbeidelse, idet de er for hårde.

I det ovennevnte franske patent nr. 1.080.514 er det også omtalt den mulighet å presse krystallpulveret sammen i et magnetfelt til en permanentmagnet som sådan, d.v.s. uten formidling av noen som helst væske, mens pulverets partikler frem-deles har en viss bevegelsesfrihet like over-for hinannen (i det følgende kalt «tørr pressemetode»), og deretter sintre det erholdte pressede legeme så man får et permanentmagnetisk legeme. De mekaniske egenskaper og tettheten av de etter denne metode hittil fremstilte permanentmagnetiske legemer var imidlertid ikke tilfredsstillende.

Oppfinnelsen løser problemet med fremstilling av anisotrope permanentmagnetiske legemer av den nevnte art og

som har mere eller mindre komplisert form,

ved hjelp av en fremgangsmåte som om-fatter karakteristiske trekk både fra den «våte» og den «tørre» pressemetode. I hen-hold til oppfinnelsen går man nemlig frem på følgende måte: likesom ved den «våte» pressemetode blir det permanentmagnetiske pulver suspendert i en indifferent væske, eksempelvis vann, og mens suspensjonen er anbrakt mellom en magnets poler blir væsken fjernet fra suspensjonen, f. eks. ved filtrering. På denne måte får man et konglomerat som har en direktiv virkning, d.v.s. det er magnetisk anisotropt. Dette konglomerat blir nu granulert, f. eks. ved hjelp av en sikt, gjennom hvilken det faste stoff trykkes. Det således erholdte granulat blir deretter anbrakt i en pressematrise i hvilken det presses sammen mens det be-finner seg mellom en magnets poler. Det erholdte presslegeme hvis (magnetisk anisotrope) korn er forholdsvis godt paral-

lelt orientert som følge av den sist nevnte bearbeidelse, blir til slutt sintret til det endelig ønskede permanentmagnetiske legeme. På denne måte er det mulig å frem-stille permanentmagnetiske legemer med en (BH)maks-verdi på over ca, 1,5 x IO'1 gauss-ørsted. Fortrinsvis tilsettes granula-

tet, før det på den ovenfor beskrevne måte forarbeides til et presslegeme, et stoff som gir presslegemet en god sammenheng og allikevel ikke øker friksjonen mellom kornene under presseoperasjonen. Til dette egner seg særlig faste organiske stoffer som går over i flytende form under et lite trykk (på mindre enn 500 kg/cm?). Særlig egnet er f. eks. kamfer eller stoffer som er kjemisk beslektet med kamfer. Kamfer går nemlig over i flytende form ved et trykk på 75—100 kg/cm?. Man går best frem på den måten at kamfer eller det liknende stoff tilsettes i form av en alkoholoppløsning, eksempel-

vis en oppløsning inneholdende 2 vektsprosent av stoffet, og at denne oppløsning forstøves over granulatet som skal presses.

I stedet for kamfer eller et dermed beslek-

tet stoff kan f. eks. også parafin godt anvendes.

Oppfinnelsen blir i det følgende for-klart nærmere i forbindelse med to utførel-seseksempler.

Eksempel 1:

Bariumkarbonat, BaC03, og jern (III)-oksyd, Fe203, blir i findelt tilstand blandet grundig i et molekylar forhold 1,1 : 6. Bland-ingen presses til blokker og disse blokker opphetes i ca. 15 minutter ved 1280° C. Etter avkjøling blir blokkene pulverisert,

og etter tilsetning av en liten mengde vann og 1 vektsprosent kalsiumkarbonat, berek-

net i forhold til den mengde karbonatet settes til, fåes det en suspensjon. Denne suspensjon påvirkes i et magnetfelt og van-

net fjernes ved filtrering, hvoretter den erholdte filterkake tørkes i luften. Det luft-tørrede stoff blir så trykket gjennom en sikt med masker på tilnærmet 2 X 2 mm. De således erholdte legemer blir deretter presset sammen i et magnetfelt og tilslutt opphetet i ca. 5 minutter ved omtrent 1250°C.

Egenskapene hos en på denne måte fremstilt permanentmagnet er følgende:

Br = 3050 gauss

BHc = 1450 ørsted

IHc = 1600 ørsted

(BH)mik.. = 1,8 x 106 gaus.ørsted

(ved H = 1000 ørsted).

Eksempel 2:

Bariumkarbonat, BaC03, og jern (III)-oksyd Fe203, blir i findelt tilstand blandet grundig i et molekylarforhold 1,1:6, og deretter opphetet ca. 15 minutter ved 1280°C. Etter tilsetning av en liten mengde vann og 1 vektsprosent kalsiumkarbonat CaC03,

bereknet i forhold til den mengde karbonatet settes til ,blir det permanentmagnet-

iske reaksjonsprodukt forarbeidet til en suspensjon. Fra denne suspensjon fjernes vannet ved filtrering i et magnetfelt hvoretter den erholdte filterkake tørkes i luften.

Det lufttørrede stoff blir deretter trykket gjennom en sikt med masker på ca. 1 XI mm. Over de således erholdte korn for-støves det en alkoholisk oppløsning med 2 vektsprosent kamfer bereknet i forhold

til kornenes vekt. Alkoholen blir fordampet ved at granulatet får stå en tid i luften.

De med kamfer blandede korn blir deretter presset sammen i et magnetfelt og det således erholdte presslegeme opphetes til slutt ca. 5 minutter ved omtrent 1240°C. Egenskapene hos en på denne måte fremstilt permanentmagnet var som følger:

Br = 3340 gauss

BHc= 1240 ørsted

I"c = 1280 ørsted

(BH)m.lks <=> 2,8 x 106 gauss.ørsted

(ved H = 1100 ørsted).

Claims (5)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et anisotropt permanentmagnetisk legeme med en (BH)m:lks-verdi på over ca. 1,5 X 10<0> gauss. ørsted, som i det vesentlige består av enkeltkrystaller eller

blandingskrystaller som har en sammensetning svarende til formelen MvCan_x)0. O. 6Fe20K i hvilken M betegner et eller flere av metallene Ba, Sr eller Pb og hvor 0,6 <; X <:{ 1, i hvilken fremgangsmåte et pulver av et eller flere av de ovennevnte krystallarter suspenderes i en indifferent væske, og væsken fjernes fra suspensjonen — eksempelvis ved filtrering — under samtidig inn-virkning av et ytre magnetfelt, hvorved det fås et magnetisk anisotropt konglomerat, karakterisert ved, at dette konglomerat granuleres ved å trykkes gjennom en sikt og at granulatet, eventuelt under tilsetning av et glidemiddel, i et magnetfelt presses til den form det ønskede permanentmagnetiske legeme skal ha, hvoretter presselegemet tilslutt på i og for seg kjent måte sintres ved en temperatur mellom 1100° og 1450°C.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at granulatet, før det forarbeides til et presslegeme, tilsettes et fåst organisk stoff som går over i flytende form under et lite trykk (under 500 kg/cm2).

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 2, karakterisert ved, at granulatet tilsettes kamfer eller et dermed kjemisk beslektet stoff før det forarbeides til et presslegeme.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 3, karakterisert ved at kamfer eller det liknende stoff tilsettes i form av en alkoholisk oppløsning.

5. Fremgangsmåte ifølge påstand 4, karakterisert ved, at en alkoholisk oppløs-ning av kamfer eller liknende stoff forstø-ves over kornene.