Przedmiotem wynalazku jest anizotropowy magnes trwaly o strukturze magnetycznej, podno¬ szacej wartosc indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej lub innych czesciach obwodu magnetycznego, a takze sposób wytwarzania takiego magnesu trwalego.Jednym z glównych zamierzen przy produkcji magnesów trwalych jest uzyskanie mozliwie najwiekszej indukcji magnetycznej w obwodzie magnetycznym. Z tego wzgledu stosowano dotych¬ czas anizotropowe magnesy trwale, które w porównaniu z magnesami izotropowymi wykonanymi z tych samych materialów wykazuja znacznie korzystniejszy przebieg krzywej magnesowania. W wytwarzanych dotychczas magnesach anizotropowych, ich skladniki elementarne, to znaczy cza¬ steczki sproszkowane, krysztaly lub tym podobne, sa wszystkie ukierunkowane w korpusie magne¬ tycznym przez ustawienie sie ich kierunków latwego magnesowania zgodnie z kierunkiem magnesowania magnesu trwalego. Tego rodzaju anizotropowa struktura magnetyczna umozliwia uzyskanie dla danego materialu maksymalnej wartosci pozostalosci magnetycznej i maksymalnej wartosci iloczynu (BH)max, oraz odpowiednio powiekszonej wartosci indukcji magnetycznej w punkcie pracy.Sposoby wytwarzania anizotropowych magnesów trwalych polegaja na ukierunkowaniu czastek proszku za pomoca pola magnetycznego, krystalizowaniu przy kontrolowanymgradiencie temperatury, obróbce cieplnej w polu magnetycznym, wyciskaniu walcowaniu i tym podobnych.Obecna wiedza fachowa odnosnie wytwarzania magnesów trwalych umozliwia uzyskiwanie mag¬ nesów z prawie doskonalym ukierunkowaniem tak, ze praktycznie nie istnieje mozliwosc uzyskania ta droga znacznego powiekszania wartosci indukcji magnetycznej. Wskutek tego nie mozna uzyskiwac pozadanego polepszenia parametrów roboczych rozmaitych przyrzadów, w których sa stosowane znane magnesy trwale.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wspomnianych wyzej wad znanych magnesów trwa¬ lych, przez opracowanie anizotropowych magnesów trwalych o strukturze podnoszacej wartosc indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej lub innych czesciach obwodu magnetycznego, a takze opracowanie sposobu ich wytwarzania.2 130 707 Anizotropowy magnes trwaly, w którego w calym korpusie magnetycznam wzglednie w jego czesci jest wytworzona anizotropowa struktura magnetyczna, w której kierunki latwego magneso¬ wania maja nadane ukierunkowanie, wedlug w\nalazku charakteryzuje sie tym, ze ukierunkowa¬ nie jest zbiezne w otoczeniu przynajmniej jednego bieguna magnetycznego.Sposób wytwarzania magnesu trwalego, w którego w calym korpusie magnetycznym wzgled¬ nie w jego czesciach wytwarza sie anizotropowe strukture magnetyczna, w której kierunki latwego magnesowania maja nadane ukierunkowanie, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze laczy sie przynajmniej dwie przylegle anizotropowe czesci, z których sklada sie magnes trwaly tak, ze ich kierunki magnesowania sa nachylone wzgledem siebie, a ich biegunowosci magnesowania sa skierowane w strone samego bieguna.Odmiana sposobu wytwarzania magnesu trwalego wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze oddzialuje sie na material magnesu trwalego podczas ukierunkowania czastek proszku lub podczas obróbki cieplno-magnetycznej, zewnetrznym polem magnetycznym, którego linie sil maja przebieg zbiezny w tej czesci korpusu magnesu, w której ma powstac ukierunkowanie.Struktura anizotropowa jest otrzymywana przez odpowiednie orientowanie kierunków lat¬ wego magnesowania obszarów magnesów elementarnych, tak aby przebiegaly po pozadanych torach. To ukierunkowanie jest tak dokonywane, ze optymalizuje przebieg indukcji magnetycznej na zewnatrz magnesu w otoczeniu bieguna w odróznieniu do stosowanych dotychczas magnesów trwalych, które sa zasadniczo tak ukierunkowane, ze optymalny przebieg indukcji magnetycznej uzyskuje sie wewnatrz korpusu magnesu. Wskutek ukierunkowania struktury magnetycznej wed¬ lug wynalazku, strumien magnetyczny jest skupiony w obszarze jednego lub wiecej biegunów na przekroju mniejszym niz przekrój magnesu. W obrebie takiego zmniejszonego przekroju otrzymuje sie zwiekszona indukcje magnetyczna w zewnetrznej, pustej lub wypelnionej przestrzeni. Tego rodzaju zbiezna struktura podnosi ponadto wartosc indukcji magnetycznej z tego wzgledu, ze redukuje strumien uplywowy i strumien obwodowy.Powiekszona indukcja magnetyczna moze byc dostarczona przykladowo do roboczej szcze¬ liny powietrznej, do czesci biegunowej lub do innej czesci obwodu magnetycznego. Dla uzyskania wspomnianego powyzej powiekszenia wartosci indukcji magnetycznej na powierzchni zredukowa¬ nego obszaru biegunowego, struktura magnesów wedlug wynalazku jest zbiezna takze w stosunku do pionu wzgledem powierzchni bieguna. Z tego wzgledu, przykladowo, ukierunkowane promie¬ niowo toroidy i odcinki, w których ukierunkowanie odpowiada kierunkom prostopadlym do calej powierzchni bieguna nie moga byc traktowane jako magnesy ze struktura zbiezna, jak opisano powyzej.Anizotropowe magnesy trwale wedlug wynalazku moga byc wytwarzane rozmaitymi sposo¬ bami, z których jeden polega na tym, ze wykonuje sie anizotropowe czesci magnesu stanowiacego produkt ostateczny z materialu na magnesy trwale, które to czesci maja odpowiednie wymiary i ukierunkowanie magnetyczne takie jak na przyklad ukierunkowanie jednorodne, i które sa nastep¬ nie laczone jedna z druga tak aby zbudowac magnes, posiadajacy ukierunkowanie zbiezne a takze, pozadany stan i rozmiar.Dla wytwarzania ukierunkowanych jednorodnie czesci magnesu stanowiacego produkt osta¬ teczny mozliwe jest stosowanie sposobu wytwarzania konwencjonalnych magnesów anizotropo- wych. Jako przyklad moza wymienic sposoby wytwarzania anizotropowych magnesów proszkowych, sprasowanych wraz z lepiszczem, magnesów spieczonych lub anizotropowych mag¬ nesów odlewanych. Opowiednie ksztalty czesci sa uzyskiwane w drodze procesu bezposredniego przez uzycie odpowiednich matryc prasujacych, form odlewniczych i podobnych urzadzen, lub tez przez obróbke skrawaniem ukierunkowanych jednorodnie magnesów o rozmaitych ksztaltach, mianowicie przez ciecie i szlifowanie.Czesci te moga byc trwale laczone ze soba, przez co powstaje magnes o ukierunkowaniu zbieznym, przy czym laczenie moze byc wynikiem stosowania rozmaitych metod, takich jak obudowywanie, laczenie srubami, obramowywanie, klejenie, lutowanie i wiele innych.Nalezy uwzglednic, ze wspomniane czesci moga byc laczone ze soba w rozmaitych fazach wytwarzania magnesu stanowiacego produkt koncowy.Takwiec przykladowo, przy wytwarzaniu spieczonych magnesów sproszkowanych mozna laczyc czesci wykonane z materialu spieczonego130 707 3 lub tez czesci wykonane ze sprasowanego proszku, które nie sa spieczone dopóki nie zostana stopione w zespól. Jako inny przyklad moga sluzyc magnesy odlewane, gdzie czesci moga byc laczone-ze soba przed albo po obróbce cieplnej. Ponadto czesci moga byc laczone ze soba w stanie magnesowanym lub rozmagnesowanym. W pierwszym przypadku nalezy pokonac sily odpycha¬ nia, podczas ,gdy w drugim przypadku nalezy zapewnic namagnesowanie magnesu zgodnie z ukierunkowaniem zbieznym.Ksztalty i wymiary pojedynczych czesci powinny byc tak dobrane aby po polaczeniu utworzyc magnes o pozadanym ksztalcie i rozmiarze. Czesci te moga posiadac rozmaite ksztalty takie jak graniastoslupy, ostroslupy, stozkowy, pierscieniowy i inne. Dla uzyskania struktury magnetycznej zbieznej zawierajacej dwa lub wiecej rozmaitych zbieznych przebiegów ukierunkowania, poszcze¬ gólne czesci sa tak ukierunkowane, ze ukierunkowania sasiednich czesci sa nachylone wzgledem siebie, i tak sa namagnesowane, ze odpowiednie biegunowosci sa skierowane w strone tego samego bieguna.Katy nachylenia i liczba czesci o wzajemnie nachylonych ukierunkowaniach powinny byc dobierane w zaleznosci od wymaganego stopnia zbieznosci i od wymaganej liczby przebiegów rozmaitego ukierunkowania w zbieznej strukturze magnesu stanowiacego punkt ostateczny.Przedstawiony powyzej sposób wytwarzania magnesów cechuje wiele zalet. W szczególnosci jest on korzystny z tego wzgledu, ze umozliwia wytwarzanie magnesów posiadajacych rozmaite, ukierunkowane zbiezne struktury odpowiadajace parametrom, stawianym wyrobowi koncowemu.Tego rodzaju struktury moga stanowic równiez niektóre przypadki krancowe, których uzyskanie byloby w inny sposób bardzo trudne lub nawet niemozliwe. Odnosi sie to przykladowo do ukierunkowan zbieznych, które skupiaja strumien magnetyczny w waskim obszarze, lub tez do magnesów majacych skomplikowany ksztalt lub wiele biegunów.Jako material wyjsciowy mozna zastosowac dostepne obecnie anizotropowe materialy magne¬ tyczne twarde, lub gotowe magnesy. Oprzyrzadowanie konieczne do wytwarzania magnesów wedlug wynalazku jest stosunkowo proste i niekosztowne. Z tych wzgledów, sposób wedlug wynalazku moze byc stosowany równiez przez bezposrednich uzytkowników magnesów, nie posiadajacych oprzyrzadowania do masowej produkcji magnesów.Alternatywny sposób wytwarzania magnesów wedlug wynalazku polega na tym, ze w mate¬ riale magnetycznym sa tworzone kierunki latwego magnesowania za pomoca oddzialywania zewnetrznego pola magnetycznego, którego linie sil maja przebieg zbiezny w obszarze, w którym oddzialuja na ten material magnetyczny. Dla uproszczenia, tego rodzaju pole magnetyczne bedzie nazywane dalej „zbieznym polem magnetycznym".Wspomniany powyzej sposób wytwarzania magnesów wedlug wynalazku moze znalezc zasto¬ sowanie w wytwarzaniu zarówno magnesów proszkowych jak i odlewanych magnesów trwalych.W pierwszym przypadku, podobnie jak przy ukierunkowywaniu za pomoca jednorodnego pola magnetycznego, ferromagnetyczne lub ferrimagnetyczne czasteczki proszku sa poddane dzialaniu pola magnetycznego przed lub podczas procesu prasowania Pole magnetyczne bedzie powodowalo przemieszczenie magnetycznych czastek, tak ze ich kierunki latwego magnesowania beda przyjmo¬ waly kierunek linii sil. Po ukierunkowaniu przeprowadza sie utwierdzenie utworzonej struktury ukierunkowanej przez sprasowanie proszku z lepiszczem lub bez, przez spieszenie lub w inny znany sposób.Przy wytwarzaniu magnesów odlewanych zbiezne pole magnetyczne stosuje sie podczas tak zwanej obróbki cieplno-magnetycznej, to znaczy przy chlodzeniu odlanej czesci od temperatury odlewania lub chlodzeniu po ponownym ogrzewaniu, poprzez poddanie odlanej czesci dzialaniu zewnerznego pola magnetycznego. Cieplno-magnetyczna obróbka magnesów trwalych za pomoca zbieznego pola magnetycznego moze byc równiez zastosowana przy wytwarzaniu magnesów proszkowych. Podobnie jak przy obróbce cieplno-magnetycznej za pomoca jednorodnego pola, faza wydzielona po osiagnieciu temperatury Curie, osadza sie najwpierw w kierunku osi krystalo¬ graficznej, która posiada najmniejsze odchylenie od linii sily pola magnetycznego.Tego rodzaju proces prowadzi do wytworzenia ukierunkowanej zbieznie struktury magnety¬ cznej i jest zalecany, przykladowo, dla wytwarzania obrabianych cieplno-magnetycznie magnesów zarówno odlewanych jak proszkowanych, wykonanych ze stopów AlNiCo.4 130 707 Zastosowane zbiezne pole magnetyczne moze byc stale lub pulsujace. Podobnie jak przy ukierunkowaniu za pomoca polajednorodnego, zaleca sie stosowanie, zwlaszcza dla ukierunkowy¬ wania proszku, pola magnetycznego o mozliwie najwiekszym natezeniu, poniewaz czastki podczas swego ruchu musza pokonac opór cierny, a poza tym wieksza moc pola magnetycznego pozwala na uzyskanie lepszego ukierunkowania. Zbiezne pole magnetyczne moze byc wytwarzane w rozmaity sposób, na przyklad za pomoca zwojnic, elektromagnesów lub magnesów trwalych. Jak wiadomo z teorii magnetostatyki, przebieg zbiezny wykazuja linie sil w otoczeniu bieguna zwojnicy, solenoidu, elektromagnesu lub magnesu trwalego, przy czym tego rodzaju rozklad linii sil uzyskuje sie w stosunkowo duzej szczelinie powietrznej. Jako inny przyklad zbieznego pola magnetycznego mozna podac pole w malej szczelinie pomiedzy przeciwnymi biegunami elektromagnesu lub magnesów trwalych, gdy jeden z biegunów ma mniejsza powierzchnie niz drugi i skupia do siebie linie sil wychodzace z wiekszej powierzchni drugiego bieguna. Istnieje wiele innych, znanych z magnestostatyki, sposobów prowadzacych do uzyskiwania zbieznego pola magnetycznego.Opisany powyzej sposób wytwarzania magnesów posiada wiele zalet. Jest on szczególnie korzystny z tego wzgledu, ze umozliwia wytwarzanie magnesów z ukierunkowaniem zbieznym przy praktycznie takich samych kosztach jak ponoszone przy produkcji konwencjonalnych, jednorod¬ nie ukierunkowanych magnesów.Poniewaz jest mozliwe tworzenie rozmaitych konfiguracji przebiegów linii sil zbieznego pola magnetycznego, zatem staje sie mozliwe wytwarzanie magnesów z rozmaitymi odpowiadajacymi przebiegami ukierukowanych zbieznie struktur w zaleznosci od parametrów, jakie maja wykazy¬ wac gotowe magnesy.Poza opisanymi powyzej dwiema metodami, mozna takze uzyskac magnesy z ukierunkowa¬ niem zbieznym innymi sposobami. Przykladowo magnesy odlewane mozna wykonywac stosujac kontrolowana krystalizacje, to znaczy kontrolowane oziebianie odlewanej czesci od temperatury odlewania.Anizotropowe magnesy wedlug wynalazku wykazuja wiele zalet w porównaniu ze znanymi magnesami. Szczególnie nalezy podkreslic powiekszenie wartosci maksymalnej indukcji magnety¬ cznej w szczelinie powietrznej bez uzycia elementów biegunowych, w porównaniu z konwencjonal¬ nymi magnesami. Poza tym, magnesy trwale wedlug wynalazku wytwarzaja wieksza indukcje magnetyczna w dalszej odleglosci od powierzchni magnesu.Ponadto moga one wytwarzac wieksza indukcje magnetyczna w szczelinie powietrznej lub innej czesci obwodu magnetycznego równiez za pomoca elementów biegunowych wykonanych z miekkiego magnetycznego zelaza, stopu magnetycznego o nazwie permendur lub jakiegokolwiek innego odpowiedniego materialu.Opisany powyzej zalety moga byc wykorzystane w wielu zastosowaniach praktycznych.Wzrost indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej polepsza parametry generatorów, silników, maszyn, urzadzen napedowych z zastosowanymi magnesami trwalymi, sprzegiel magnetycznych, lozysk, separatorów, elementów zaciskowych, przekazników,przetworników, elementów mikrofa¬ lowych, przetworników elektroakustycznych lub tym podobnych, takie jak na przyklad, wieksza sprawnosc, sygnal wyjsciowy, moment obrotowy, oddzialywanie sily przyciagania lub odpychania, czulosc dokladnosc i mniejszy pobór mocy. Inna zaleta magnesu wedlug wynalazku polega na istnieniu rozmaitych mozliwosci minituryzacji obwodu magnetycznego, lub powiekszania szcze¬ liny powiet/znej, w porównaniu ze stosowanymi dotychczas magnesami konwencjonalnymi, bez wplywu na wartosci indukcji magnetycznej. Przynosi to w wielu przypadkach mozliwosc redukcji kosztów materialowych, zwiekszony czas uzytkowania, uproszczona budowe i latwiejsza produkcje.Jest takze mozliwe zastapienie znanych magnesów posiadajacych bieguny wykonane z zelaza magnetycznie miekkiego lub perdumenduru, magnesami wedlug wynalazku, dajacymi zwiekszona indukcyjnosc w szczelinie powietrznej. Poza wspomniana powyzej miniaturyzacja, magnesy bez biegunów wplywaja na polepszenie charakterystyki dynamicznej obwodu magnetycznego z rucho¬ mym punktem roboczym.130 707 5 Magnesy trwale wedlug wynalazku moga byc wytwarzane z wiekszosci znanych dotychczas materialów magnetycznie twardych. Szczególnie korzystne jest, jezeli magnesy te sa wykonane z materialów o stosunkowo duzych wartosciach koercji, a ponadto takich, które wykazuja anizotro- powosc magnetyczna w obszarach elementarnych, to jest na przyklad anizotropowosc magnetok- rystaczna, poniewaz przy skupianiu linii indukcji magnetycznej konieczne jest pokonanie sil odpychania i skutków demagnetyzacji. Dla przykladu, mozna wymienic materialy na bazie pier¬ wiastków ziem rzadkich , ferryty, stopy AlNiCo o duzej wartosci koercji, PtCo, MnBi, MnAl i inne.W przypadku, gdy magnes jest sprzezony z odpowiednim biegunem lub z inna czescia magnetyczna obwodu magnetycznego mozliwe jest równiez stosowanie materialów magnetycznie twardych majacych nizsza koercje i elementarna anizotropowosc magnetyczna. Ukierunkowana anizotropowo struktura magnesów lub ich czesci wedlug wynalazku moze byc wytwarzana przez zastosowanie analogicznej technologii ukierunkowywania obszarów elementarnych jak w przy¬ padku wytwarzania konwencjonalnych magnesów anizotropowych.W przypadku, gdy magnesy wedlug wynalazku sa wykonane z ferrytów barowych lub strono- wych, wówczas wartosc indukcji magnetycznej jest tak bardzo zwiekszona, ze magnesy te w niektórych zastosowaniach moga zastapic znacznie bardziej kosztowne magnesy na bazie pier¬ wiastków ziem rzadkich. Z drugiej strony, jezeli do wytwarzania magnesów wedlug wynalazku uzyje sie materialów na bazie pierwiastków ziem rzadkich, takich jak na przyklad SmCo5, wówczas uzyskuje sie tak znaczne powiekszenie wartosci indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej, ze nie jest ono mozliwe do uzyskania przy jakichkolwiek stosowanych dotychczas magnesach trwa¬ lych bez elementów biegunowych. Tak wiec sposób wytwarzania magnesów wedlug wynalazku umozliwia skuteczne przewartosciowanie materialów wyjsciowych, z których wytwarza sie mag¬ nesy trwale.Najkorzystniejsze propozycje odnosnie struktury anizotropowej magnesów trwalych wedlug wynalazku zaleza, w szczególnych zastosowaniach od uksztaltowania obwodu magnetycznego i szczeliny powietrznej ponadto od wymaganej wartosci i rozkladu przestrzennego indukcji magne¬ tycznej w szczelinie powietrznej i w innych czesciach obwodu magnetycznego, i wreszcie od ksztaltu, wymiarów i charakterystyki magnetycznej materialu, z którego jest wykonany magnes trwaly.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 i 2 przedstawiaja wariahty ukierunkowania magnesów trwalych wedlug wynalazku, fig. 3 — magnes anizotropowy o ukierunkowaniu jednorodnym, fig. 4 — do8 — inne warianty magnesów trwalych wedlug wynalazku, fig 9 — równolegloscienny magnes o strukturze zbieznej, fig. 10 — oddzielne czesci, ukierunkowanejednorodnie, fig. 11 — gotowy magnes wykonany przez zlaczenie oddzielnych, ukierunkowanych jednorodnie czesci, fig. 12 — magnes walcowy o strukturze zbie¬ znej, a fig. 13 — konwencjonalny magnes walcowy o ukierunkowaniu jednorodnym.Nastepujace przyklady sluza w celu opisania wynalazku w odniesieniu do odpowiednich figur rysunku.Przyklad I. Otrzymano magnes trwaly wedlug wynalazku o strukturze anizotropowej, pozwalajacy na uzyskanie wiekszej indukcji magnetycznej w zewnetrznej przestrzeni blisko mag¬ nesu. Na fig. 1 i 2 sa pokazane takie warianty ukierunkowania, które zwiekszaja indukcje magnety¬ czna w powierzchni srodkowego bieguna S przylegle do szczeliny powietrznej (fig. 1) lub wzdluz osi przechodzacej przez srodek tej powierzchni (fig. 2). Ukierunkowanie jest wskazane strzalkami zwróconymi w strone bieguna S. Na fig. la i 2ajest pokazana struktura anizotropowa w przekroju równoleglym do osi magnesu, zwrócona w strone bieguna, zas na fig, Ib i 2b — struktura w przekroju prostopadlym do powierzchni bieguna. Jak potwierdzono na podstawie pomiarów, opisane powyzej i pokazane ukierunkowanie powoduje znaczny wzrost indukcji magnetycznej, w porównamiu z konwencjonalnymi anizotropowymi magnesami trwalymi. Magnes w postaci szes¬ cianu wykonany z ferrytu trontowego byl poddany badaniom ze wzgledu na wartosc indukcji magnetycznej prostopadle do powierzchni bieguna za pomoca sondy Halla, wprowadzonej blisko srodka powierzchni. Podczas gdy ortodoksyjny magnes anizotropowy majacy ukierunkowanie6 130 707 jednorodne (fig. 3) wykazuje wartosc indukcji magnetycznej 0,15 T, to magnes wykonany z tego samego materialu i ukierunkowany jak pokazano na fig. 2 wykazuje wartosc indukcji magnety¬ cznej o,32T. Struktura magnesów wedlug wynalazku moze byc tak ukierunkowana, ze pozwala albo na uzyskanie maksymalnego powiekszenia wartosci indukcji magnetycznej w stosunkowo malej przestrzeni i w bliskim sasiedztwie powierzchni magnesu (fig. 4), albo na uzyskanie stosun¬ kowo mniejszego wzrostu indukcji w przestrzeni wiekszej i w wiekszej odleglosci od powierzchni magnesu (fig. 5).Zmiany kierunków, orientowania w zbieznej strukturze anizotropowej moga byc przeprowa¬ dzane w korpusie magnesu równomiernie i w sposób ciagly, jak pokazano na opisanych wyzej figurach, tak jak na przyklad fig. la, lub tez w sposób nieciagly wzglednie skokowojak pokazano na fig. 6.Ukierunkowana struktura moze posiadac przebieg liniowy (na przyklad fig. la) lub krzywoli¬ niowy, odpowiadajacy na przyklad krzywym wypuklym (fig. 7). Magnesy pokazane na fig. 1,2 i fig. 4 do 7 moga korzystnie wywolywac zwiekszona indukcje magnetyczna nie tylko bezposrednio w szczelinie powietrznej lecz równiez w elemencie biegunowym o przekroju mniejszym nizprzekrój korpusu magnesu, przy czym ten element biegunowy jest umieszczony w srodkowym obszarze bieguna S, gsy strumien magnetyczny jest skupiany. Podobnie jak element biegunowy, takze inna czesc obwodu magnetycznego moze byc przylaczona do magnesu. Zbiezne struktury anizotropowe mozna wytworzyc analogicznie na przeciwleglym biegunie. Na fig. 8 jest pokazana dla przykladu krzywoliniowa struktura ukierunkowania w przypadku oddzialywania na dwa bieguny.Nastepujace przyklady przedstawiaja zalecane warianty przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku.Przykladu. Spieczony magnes ferrytowy o strukturze zbieznej zostal wytworzony w postaci równolegloscianu o wymiarach 25X25X 12 milimetrów. Struktura zbiezna spowodowala wzrost wartosci indukcji magnetycznej wyplywajacy z powierzchni 25 X 25 mm bieguna S w obsza¬ rze osi przechodzacej przez srodek tej powierzchni. Na fig. 9a jest pokazana ta struktura anizotro- powa w przekroju równoleglym do osi magnesu skierowana w strone bieguna, podczas gdy na fig. 9b jest pokazana struktura w przekroju prostopadlym do powierzchni bieguna.Magnes wykonano przez polaczenie trzech elementów stanowiacych spieczone, jednorodnie ukierunkowanie czesci pokazane oddzielenie na fig. 10, ze wskazanym ukierunkowaniem ogól¬ nym. Na fig. 11 jest przedstawiony gotowy magnes uzyskany przez polaczenie ze soba tych czesci.Uzyskano w ten sposób znaczny wzrost indukcji w srodkowej czesci powierzchni bieguna, w porównaniu ze znanymi anizotropowymi magnesami trwalymi. Dla przykladu, mozna przedstawic ponownie wartosc indukcji magnetycznej w sasiedztwie powierzchni biegunowej, mierzona sonda Halla umieszczona blisko srodka powierzchni bieguna. Porównania dokonano równiez poprzez pomiar próbek z tego samego materialu, i majacych te same wymiary.Okazalo sie, ze w przypadku konwencjonalnego, ukierunkowanego jednorodnie magnesu indukcja mierzona w srodku powierzchni bieguna wynosila 0, 125 T, zas magnes wykonany z czesci pokazanych na fig. 2 i 3 wykazal prawie podwójna wartosc indukcji, to jest 0,249 T.Przyklad III. Wykonano magnes trwaly w postaci walca (10mm srednicy, 5mm wyso¬ kosci) ze sproszkowanych czasteczek SmCoCuFe (sredni rozmiar czasteczki 10/xm) przez spraso¬ wanie czasteczek ze spoiwem organicznym. Ukierunkowanie zbiezne podnosi wartosc indukcji magnetycznej w srodku podstawy walca (bieguaS). Na fig. 12a jest pokazana struktura anizotro- powa w przekroju równoleglym do osi magnesu, skierowana w strone bieguna, zas fig. 12b przedstawia strukture w przekroju prostopadlym do powierzchni bieguna. Magnes zostal spraso¬ wany w zbiezny biegun magnetyczny pomiedzy biegunami elektromagnesu, którego jeden biegun byl zakonczony powierzchnia o srednicy 30 mm, zas drugi biegun, zwrócony w strone bieguna S wytwarzanego magnesu trwalego byl zakonczony stozkowo czescia biegunowa o srednicy powierzchni wierzcholkowej 2 mm. Maksymalne natezenie pola magnetycznego w obszarze mag¬ nesu wynosilo 640 kA/m. Dla porównania, wykonano magnes próbny o konwencjonalnym ukie¬ runkowaniu jednorodnym (fig. 13a, 13b), wytworzony z tego samego materialu, majacy te same wymiary i sprasowany w tych samych warunkach z tym wyjatkiem, ze pole magnetyczne o130 707 7 natezeniu 640 kA/m bylo.jednorodne w obszarze magnesu w kierunku osi walca. W porównaniu z magnesem ukierunkowanym jednorodnie, stwierdzono znaczny wzrost indukcyjnosci w przy¬ padku magnesu o ukierunkowaniu zbieznym w srodkowej czesci powierzchni bieguna S. Indukcje mierzono sonda Halla, wlozona blisko srodka powierzchni bieguna S. Magnes ukierunkowany jednorodnie wykazywal indukcje 0,15 T, zas w przypadku magnesu ukierunkowanego zbieznie stwierdzono 30-procentowy wzrost wartosci indukcji.Powyzsze przyklady ilustruja podstawowe zasady wynalazku, ale nie wyczerpuja wszystkich konfiguracji struktur anizotropowych nadawanych magnesom w celu powiekszenia wartosci indukcji magnetycznej. Magnesy o strukturze zbieznej moga miec rozmaite ksztalty, stosowane i pozadane w rozmaitych zastosowaniach, a zwlaszcza zarówno ksztalty proste (graniastoslupy, walce, ostroslupy, stozki, pierscienie, prety, ksztalty U, C, E) jak i ksztalty zlozone a takze nieregu¬ larne, posiadajace otwory, wciecia i wystepy. Ponadto magnesy moga byc wykonywane z jednoli¬ tego kawalka materialu lub tez moga byc skladane z kilku czesci. Anizotropowa struktura zbiezna moze byc wytwarzana w obszarze jednego, dwóch lub wiecej biegunów, w czesci w oddzielnych obszarach czesci lub w calym korpusie magnesu. Ponadto struktura moze przybierac konfiguracje liniowa, krzywoliniowa, ciagla, stopniowana, dwu-wzglednie trójwymiarowa. Tegorodzaju struk¬ tura anizotropowa moze odpowiadac dowolnym kierunkom magnesowania, gdy-w zaleznosci od szczególnego zastosowania, konieczne jest powiekszenie wartosci otrzymywanej indukcji magnetycznej.Zastrzezenia patentowe 1. Anizotropowy magnes trwaly, w którego w calym korpusie magnetycznym wzglednie w jego czesci jest wytworzona anizotropowa struktura magnetyczna, w której kierunki latwego magnesowania maja nadane ukierunkowanie, znamienny tym, ze ukierunkowanie jest zbiezne w otoczeniu przynajmniej jednego bieguna magnetycznego. 2. Sposób wytwarzania magnesu trwalego, w którego calym korpusie magnetycznym wzgled¬ nie w jego czesciach wytwarza sie anizotropowa strukture magnetyczna, w której kierunki latwego magnesowania maja nadane ukierunkowanie, znamienny tym, ze laczy sie przynajmniej dwie przylegle anizotropowe czesci, z których sklada sie magnes trwaly tak, ze ich kierunki magnesowa¬ nia sa nachylone wzgledem siebie, a ich biegunowosci magnesowania sa skierowane w strone tego samego bieguna. 3. Sposób wytwarzania magnesu trwalego, w którego calym korpusie magnetycznym wzgled¬ nie w jego czesciach wytwarza sie anizotropowa strukture magnetyczna, w której kierunki latwego magnesowania maja nadane ukierunkowanie, znamienny tym, ze oddzialuje sie na material mag¬ nesu trwalego, podczas ukierunkowywania czastek proszku lub podczas obróbki cieplno- magnetycznej, zewnetrznym polem magnetycznym, którego linie sil maja przebieg zbiezny w tej czesci korpusu magnesu, w której ma powstac ukierunkowanie.130 707 la "* Fig. 1 Ib , .N • M N 2a u- F.g 2 TiTil - -N- H Ml lj N 2b • 1 C j 3a 3b Fif.3 Fig.4 Fif.5 ^— ^ S M|.4 Fl« fi, • /_ \ i—n- f 11 .ir ^ Fig* Fig.11 Fig.10 -¦¦H :-l<-i 'tv Fig.12 Fig.13 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL