RO128449A2

RO128449A2 - Materiale magnetice, sub formă de straturi subţiri, pe bază de alnico

Info

Publication number: RO128449A2
Application number: ROA201100978A
Authority: RO
Inventors: Delia Pătroi; Eros Alexandru Pătroi; Bojin Dionezie; Mirela Maria Codescu
Original assignee: Institutul Naţional De Cercetare-Dezvoltare Pentru Inginerie Electrică Icpe - Ca
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-05-30
Also published as: RO128449B1

Abstract

Invenţia se referă la materiale magnetice, sub formă de straturi subţiri, pe bază de AlNiCo, cu aplicaţii în sistemele microelectromecanice, cum sunt senzorii de câmp magnetic, senzorii de actuaţie, dispozitive de actuaţie sau altele asemenea. Materialele conform invenţiei sunt realizate din AlNiFeCoCuNbTi, unde x = 5...12%, y = 10...25%, z = 15...79%, a = 5...40%, b = 1...5%, c = 0...3%, d = 0...10%, straturile fiind folosite în domeniul de temperaturi cuprins între -80 şi 110°C, au o inducţie magnetică la saturaţie B= 0,68...1,35 T, câmpul coercitiv H= 25...160 kA/m, produsul energetic (BH)= 10...60 kJ/ m, iar ca substraturi, se folosesc plăcuţe cu suprafeţe de 0,5 cmşi 1 cm, din siliciu dublu polişat şi ceramică, depunerile având loc în vid, la presiuni joase, cuprinse între 1x10şi 5,9x10mbari, grosimea straturilor depuse fiind cuprinsă între 30 şi 300 nm.

Description

A i PENTRU INVENȚII ș, jOHCIUi. DE

Materiale magnetice sub formă de straturi subțiri pe bază de AlNif ocerore

Jep;...2 9 -09- zoii

Invenția se referă la materiale magnetice sub formă de straturi subțiri pe bază de AINiCo cu aplicații în sistemele micro-electro-mecanice (senzori de câmp magnetic, senzori de actuație, dispozitive actuație etc)

Se cunosc materiale magnetice sub forma de straturi subțiri care sunt pe bază de NdFeB și FePt, în ceea ce privește primul tip este cunoscut monopolul deținut de China pentru Pământurile Rare (Nd,Pr etc) iar în ceea ce privește ambele tipuri de magneți este știută Directiva Europeană care încearcă înlocuirea materialelor deficitare (scumpe și care nu se găsesc ca zăcăminte in Europa)

Dezavantajele materialelor cunoscute sunt următoarele:

- stabilitate chimică și rezistența la coroziune scăzută;

- costuri de fabricație mari.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unor materiale magnetice sub formă de straturi subțiri pe bază de AINiCo care este un tip de magnet permanent în straturi subțiri, fără pământuri rare cu stabilitate chimică și rezistentă manta la coroziune și cu costuri scăzute de fabricație.

Materiale magnetice sub formă de straturi subțiri pe bază de AINiCo, filme subțiri, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea ca, sunt realizate din Al_xNiyFe_zCoaCubNb_cTid unde x= 5-12%, y=10-25%, z =15-79%, a=5-40%, b=l -5%, c=03%, d=0-10%, se folosesc în domeniul de temperaturi cuprins între -80 și +110°C și au o inducție magnetică la saturație B_s= 0,68 - 1,35 T, câmpul coercitiv H_c = 25 - 160 kA/m, produsul maxim energetic (BH)_max= 10-60 kJ/m³; ca substraturi se folosesc plăcuțe cu suprafețe de 0,5 cm și 1 cm , din siliciu dublu polisat și ceramică ; depunerile au loc în vid, la presiuni joase, și anume între IxlO’⁶ mbar și 5,9xl0'⁷ mbar; filmele subțiri depuse au dimensiuni între 30 și 300 nm.

Avantajele invenției sunt următoarele:

aceste materiale, filme subțiri au stabilitate chimică și rezistența manta la coroziune.

domeniul de temperatură este larg cuprins între -80 și 110 grade Celsius.

<- 2 Ο 1 1-00970-2 9 -09- 2011 au dublă utilizare atât ca magnet permanent cât și ca mediu de înregistrare magnetică.

costuri de fabricație scăzute;

Se da in continuare un exemplu de realizare al invenției.

Materialele magnetice conform invenției sunt realizate din Al_xNi_yFe_zCo_aCubNb_cTid unde x= 5-12%, y=10-25%, z =15-79%, a=5-40%, b=l-5%, c=O-3%, d=0-10%. Aceste materiale, filme subțiri se folosesc în domeniul de temperaturi cuprins între -80 și +110°C și au o inducție magnetică la saturație B_s= 0,68 - 1,35 T, câmpul coercitiv H_c = 25- 160 kA/m, produsul maxim energetic (BH)_max= 10-60 kJ/m³.

Ca substraturi se folosesc plăcuțe cu suprafețe de 0,5 cm² și 1 cm², din siliciu dublu polisat și ceramică. Depunerile au loc în vid, la presiuni joase, și anume intre 1x10’⁶mbar și 5,9x10'⁷ mbar. Filmele subțiri depuse au dimensiuni între 30 și 300 nm.

Metoda de preparare: în scopul preparării experimentale a unor filme pe bază de aliaje de tip Alnico, este realizată o țintă rotundă din material Alnico, cu un diametru de 20-50 mm. Ținta este procesată prin topire în cuptorul cu inducție în aer, pornind de la materii prime sub formă de elemente, fapt impus de necesitatea de a obține o compoziție chimică cât mai apropiată de cea a aliajelor comerciale. Șarja dozată din elementele constitutive, conform recepturii pentru aliajul Alnico, este elaborată și apoi turnată într-o formă în nisip peliculizat cu rășină, formă cu configurația aproximativă a piesei (țintei) finale. Turnarea trebuie să fie urmată de o răcire rapidă (cu viteza de cca. 200°C/min), astfel încât să nu apară fenomene de segregare a constituenților. Ținta este folosită pentru depuneri fizice din fază de vapori.

Claims

Revendicare

Materiale magnetice sub formă de straturi subțiri pe bază de AlNiCo, filme subțiri, caracterizat prin aceea ca, sunt realizate din Al_xNi_yFe_zCo_aCubNb_cTid unde x= 5-12%, y=10-25%, z =15-79%, a=5-40%, b=l-5%, c=O-3%, d=0-10%, se folosesc în domeniul de temperaturi cuprins între -80 și +11O°C și au o inducție magnetică la saturație B_s= 0,68 - 1,35 T, câmpul coercitiv H_c = 25 - 160 kA/m, produsul maxim energetic (BH)_max= 10 60 kJ/m ; ca substraturi se folosesc plăcuțe cu suprafețe de 0,5 cm și 1 cm , din siliciu dublu polisat și ceramică ; depunerile au loc în vid, la presiuni joase, și anume între IxlO’⁶ mbar și 5,9xl0'⁷ mbar; filmele subțiri depuse au dimensiuni între 30 și 300 nm.