RU2170970C2 - Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты - Google Patents
Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170970C2 RU2170970C2 RU99108623A RU99108623A RU2170970C2 RU 2170970 C2 RU2170970 C2 RU 2170970C2 RU 99108623 A RU99108623 A RU 99108623A RU 99108623 A RU99108623 A RU 99108623A RU 2170970 C2 RU2170970 C2 RU 2170970C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- polypropylene
- bzmp
- magnetic
- composite material
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к магнитным материалам, а именно к композиционным материалам для постоянных магнитов в связующей среде на основе полипропилена, и может быть использовано в технике для изготовления магнитных деталей электродвигателей, водосчетчиков, акустической и телевизионной аппаратуры и др. Композиционный материал (его варианты) для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличается тем, что он содержит порошок полипропилена дисперсностью менее 125 мкм с показателем передела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя - либо порошок сплава Nd-Fe-B марки БЗМП-2, либо порошок указанного сплава марок БЗМП-2 и БЗМП-3 в сочетании с порошком феррита ВА или Sr. Дисперсность порошка Nd-Fe-B не более 100 мкм. Дополнительно композиционный материал содержит дибутилфталат (0,003 - 0,005 об.дол.) и фенозан - 28 в количестве 0,005 - 0,007 об.дол. Количество порошка сплава Nd-Fe-в материале от 0,35 до 0,65 об.дол., порошка феррита - 0,06 - 0,25 об.дол. Порошок полипропилена содержится в количестве 0,34 - 0,50 об.дол. Материал отличается высокими магнитными характеристиками, высокой прочностью и теплостойкостью. 3 с.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области магнитных материалов, а именно к композиционным материалам для постоянных магнитов в связующей среде на основе полипропилена (ПП), и может быть использовано в технике для изготовления магнитных деталей электродвигателей, водосчетчиков, акустической и телевизионной аппаратуры и др.
Магнитные характеристики и физико-механические свойства композиционных материалов на основе ПП в качестве связующего (термопластичных материалов) определяются их составом и способом получения. Ферромагнитные композиции на основе ПП получают либо путем механического смешения, либо методом полимеризационного наполнения.
Химия термопластичных магнитопластов является перспективной областью, так как изделия из них изготавливают высокопроизводительным методом литья под давлением или экструзией, что позволяет получать детали любой формы с высокой точностью размеров (±0,02 мм) без дополнительной механической обработки.
Известен композиционный материал, содержащий около 90% минерального наполнителя, в том числе металлов, получаемый полимеризацией пропилена на поверхности наполнителя, активированного металлокомплексными катализаторами (Авт. свид. СССР N 763379, кл. C 08 J 3/00, C 08 F 110/00, C 08 F 2/00, з. 1976 г., п. Б.И. N 34, 1980 г.).
Такие композиционные материалы отличаются равномерным распределением твердой фазы, но предъявляют высокие требования к характеру поверхности наполнителя.
Наиболее близким к предлагаемому композиционному материалу является композиционный материал для постоянных магнитов, получаемый механическим смешением гранул морозостойкого ПП, полиэтиленового воска и порошка феррита бария при следующем соотношении компонентов, вес.% :
Морозостойкий ПП - 7-25
Полиэтиленовый воск - 3-5
Феррит бария - Остальное
(Авт. свид. СССР N 803019, кл. H 01 F 1/1 13, з. 1979 г., п. 1981 г. - прототип).
Морозостойкий ПП - 7-25
Полиэтиленовый воск - 3-5
Феррит бария - Остальное
(Авт. свид. СССР N 803019, кл. H 01 F 1/1 13, з. 1979 г., п. 1981 г. - прототип).
Недостатком известного композиционного материала-прототипа является неравномерное распределение магнитного наполнителя и низкие магнитные и физико-механические характеристики (теплостойкость по Вика < 120oC, предел прочности при растяжении - 120-150 кгс/см2).
Задачей предлагаемого изобретения является создание композиционного магнитного материала, который обладал бы комплексом свойств, предъявляемых к высокоэнергетичным магнитопластам: высокие магнитные характеристики в сочетании с высокой теплостойкостью и прочностью, что позволило бы получать из него высокоточные изделия любой формы.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым композиционным материалом для постоянных магнитов, включающим полипропилен и магнитный наполнитель, который дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β- (4-окси-3,5ди-трет.бутиленфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мк, имеющий показатель предела текучести 4-12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок с дисперсностью не более 100 мк марки БЗМП-2 - сплава неодим-железо-бор, содержащего в мас.%: неодим - 27-29, бор - 0,8-1,0, титан - 0,8-1,3 и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала в об. дол.:
Порошок БЗМП-2 - 0,50 - 0,65
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
Решение поставленной задачи достигается также предлагаемым композиционным материалом для постоянных магнитов, включающим полипропилен и магнитный наполнитель, который дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β- (4-окси-3,5-ди-трет.бутилфенил)-пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мк, имеющий показатель предела текучести 4-12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мк марки БЗМП-3 сплава неодим - железо - бор, содержащего в мас.%: неодим - 11-13, бор - 3,7-4,2, железо - остальное при следующем соотношении компонентов материала в об. дол:
Порошок БЗМП-3 - 0,35 - 0,50
Порошок феррита - 0,10 - 0,25
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0005 - 0,007
Решение поставленной задачи достигается также предлагаемым композиционным материалом для постоянных магнитов, включающим полипропилен и магнитный наполнитель, который дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β- (4- окси-3,5-ди-трет.бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мк, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мк марки БЗМП-2 сплава неодим - железо - бор, содержащего в мас.%: неодим - 27-29, бор - 0,8-1,0, титан - 0,8-1,3, и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала в об. дол.:
Порошок БЗМП-2 - 35 - 060
Порошок феррита - 0,06 - 0,11
Порошок полипропилена - 0,29 - 0,45
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
Магнитные порошки сплава неодим-железо-бор марок БЗМП (быстро закаленный магнитный порошок) ОТУ ВП-01-02-98 обеспечивают более высокие магнитные характеристики при использовании в композициях, чем ферриты, и не требуют в отличие от ферритов обработки магнитным полем при литье магнита.
Порошок БЗМП-2 - 0,50 - 0,65
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
Решение поставленной задачи достигается также предлагаемым композиционным материалом для постоянных магнитов, включающим полипропилен и магнитный наполнитель, который дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β- (4-окси-3,5-ди-трет.бутилфенил)-пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мк, имеющий показатель предела текучести 4-12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мк марки БЗМП-3 сплава неодим - железо - бор, содержащего в мас.%: неодим - 11-13, бор - 3,7-4,2, железо - остальное при следующем соотношении компонентов материала в об. дол:
Порошок БЗМП-3 - 0,35 - 0,50
Порошок феррита - 0,10 - 0,25
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0005 - 0,007
Решение поставленной задачи достигается также предлагаемым композиционным материалом для постоянных магнитов, включающим полипропилен и магнитный наполнитель, который дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β- (4- окси-3,5-ди-трет.бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мк, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мк марки БЗМП-2 сплава неодим - железо - бор, содержащего в мас.%: неодим - 27-29, бор - 0,8-1,0, титан - 0,8-1,3, и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала в об. дол.:
Порошок БЗМП-2 - 35 - 060
Порошок феррита - 0,06 - 0,11
Порошок полипропилена - 0,29 - 0,45
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
Магнитные порошки сплава неодим-железо-бор марок БЗМП (быстро закаленный магнитный порошок) ОТУ ВП-01-02-98 обеспечивают более высокие магнитные характеристики при использовании в композициях, чем ферриты, и не требуют в отличие от ферритов обработки магнитным полем при литье магнита.
При разработке предлагаемого композиционного материала было установлено, что при смешивании гранул ПП и готовых магнитных порошков сплава неодим - железо - бор разных марок достичь нужных магнитных характеристик и физико-механических показателей не удается.
Исследование влияния дисперсности, природы и состава компонентов материала на его свойства позволило разработать предлагаемый композиционный материал.
Оказалось, что ПП в композиционном материале на основе порошков БЗМП должен использоваться только в виде мелкодисперсного порошка - размер частиц < 125 мк. Показатель предела текучести ПП не должен быть выше 4-12 г/10 мин. Пришлось измельчать и магнитные порошки БЗМП - размер частиц в них не должен превышать 100 мк. При исследовании влияния фракционного состава порошков ПП и БЗМП было установлено, что расширение или сужение диапазона полидисперсности порошков на магнитных и физико-механических показателях не сказывается.
При исследовании различных марок БЗМП требуемые магнитные характеристики удалось получить только при использовании магнитного порошка БЗМП-2, который отличается высоким содержанием неодима (28% Nd - самая дорогая марка БЗМП) (см. табл. 1,2).
При исследовании влияния добавок ферритов бария или стронция ТУ 6-09-27-257-89 к порошкам БЗМП был выявлен сложный характер синергического взаимодействия порошков БЗМП и ферритов в композиционном материале.
Так, при добавке феррита к порошку БЗМП-3 (12% Nd, самая дешевая марка БЗМП) наблюдается рост величины магнитной индукции на поверхности магнита, и при определенном составе композиции материал с БЗМП-3 по этой характеристике даже превосходит материал с дорогим порошком БЗМП-2. При добавлении феррита к порошку БЗМП-2 магнитные характеристики не улучшаются, но замена части порошка БЗМП-2 ферритом повышает прочность магнитов (увеличивается жесткость), и снижается стоимость материала, как и с БЗМП-3.
Влияние добавок дибутилфталата (ДБФ) ТУ6-05-5119-81 и термостабилизатора фенозана-28 (эфир диэтиленгликоля и β- (4-окси- 3,5-рет.бутилфенил)-пропионовой кислоты (Ф-28) ТУ 2404-009- 5766624-93 также отражено в табл. 1 и 2. Можно использовать и другие термостабилизаторы фенозанового ряда
Предлагаемый композиционный материал получают следующим образом. Порошок ПП пропускают через сито с размером отверстий 125 мк. Измельченный магнитный порошок БЗМП также пропускают через сито с размером отверстий 100 мк. Если требуется, магнитный порошок БЗМП перемешивается с порошком феррита бария или стронция.
Предлагаемый композиционный материал получают следующим образом. Порошок ПП пропускают через сито с размером отверстий 125 мк. Измельченный магнитный порошок БЗМП также пропускают через сито с размером отверстий 100 мк. Если требуется, магнитный порошок БЗМП перемешивается с порошком феррита бария или стронция.
Затем смешивают магнитный наполнитель в быстроходном сухом смесителе с порошком полипропилена и с модифицирующими добавками при комнатной температуре в течение 3-4 мин. Полученную смесь затем компаундируют в дисковом смесителе непрерывного действия при температуре 220-230oC.
Далее, методом литья под давлением или экструзией отливают магниты нужной формы. Композиции, содержащие феррит, перерабатывают в магниты методом литья под давлением (или экструзией) в магнитном поле с напряженностью не менее 7 кЭ.
Были получены и испытаны магниты для регулятора холостого хода электронной системы управления двигателем автомобиля размерами 14х14 с радиальным намагничиванием 12 полюсов (ЭСУД по техническим условиям АО "АвтоВаз")- табл. 1 и магниты для водосчетчиков размерами 5х3 с аксиальным намагничиванием - табл. 2.
Claims (1)
1. Композиционный материал для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β-(4-окси-3,5-ди-трет. бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мкм, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок с дисперсностью не более 100 мкм марки БЗМП-2 сплава неодим-железо-бор, содержащего, мас.%: неодим - 27 - 29, бор - 0,8 - 1,0, титан - 0,8 - 1,3 и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала, об. дол.:
Порошок БЗМП-2 - 0,50 - 0,65
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
2. Композиционный материал для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β-(4-окси-3,5-ди-трет. бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мкм, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мкм марки БЗМП-3 сплава неодим-железо-бор, содержащего, мас.%: неодим - 11 - 13, бор - 3,7 - 4,12 и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала, об. дол.:
Порошок БЗМП-3 - 0,35 - 0,50
Порошок феррита - 0,10 - 0,25
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
3. Композиционный материал для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β-(4-окси-3,5-ди-трет. бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мкм, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мкм марки БЗМП-2 сплава неодим-железо-бор, содержащего, мас.%: неодим - 27 - 29, бор - 0,8 - 1,0, титан - 0,8 - 1,3, железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала, об. дол.:
Порошок БЗПМ-2 - 0,45 - 0,60
Порошок феррита - 0,06 - 0,11
Порошок полипропилена - 0,29 - 0,45
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007а
Порошок БЗМП-2 - 0,50 - 0,65
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
2. Композиционный материал для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β-(4-окси-3,5-ди-трет. бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мкм, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мкм марки БЗМП-3 сплава неодим-железо-бор, содержащего, мас.%: неодим - 11 - 13, бор - 3,7 - 4,12 и железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала, об. дол.:
Порошок БЗМП-3 - 0,35 - 0,50
Порошок феррита - 0,10 - 0,25
Порошок полипропилена - 0,34 - 0,50
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007
3. Композиционный материал для постоянных магнитов, включающий полипропилен и магнитный наполнитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дибутилфталат и фенозан-28 - эфир диэтиленгликоля и β-(4-окси-3,5-ди-трет. бутилфенил)пропионовой кислоты, при этом полипропилен представляет собой порошок полипропилена с дисперсностью менее 125 мкм, имеющий показатель предела текучести 4 - 12 г/10 мин, а в качестве магнитного наполнителя содержит порошок феррита бария или стронция и порошок с дисперсностью не более 100 мкм марки БЗМП-2 сплава неодим-железо-бор, содержащего, мас.%: неодим - 27 - 29, бор - 0,8 - 1,0, титан - 0,8 - 1,3, железо - остальное, при следующем соотношении компонентов материала, об. дол.:
Порошок БЗПМ-2 - 0,45 - 0,60
Порошок феррита - 0,06 - 0,11
Порошок полипропилена - 0,29 - 0,45
Дибутилфталат - 0,003 - 0,005
Фенозан-28 - 0,005 - 0,007а
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108623A RU2170970C2 (ru) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99108623A RU2170970C2 (ru) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99108623A RU99108623A (ru) | 2001-02-20 |
| RU2170970C2 true RU2170970C2 (ru) | 2001-07-20 |
Family
ID=20219028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99108623A RU2170970C2 (ru) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2170970C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206382A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-10-05 | 佛山市顺德区高怡新塑料有限公司 | 一种具有永磁功能的塑料基复合材料及其制备方法 |
-
1999
- 1999-04-22 RU RU99108623A patent/RU2170970C2/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206382A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-10-05 | 佛山市顺德区高怡新塑料有限公司 | 一种具有永磁功能的塑料基复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0149901B1 (ko) | 철계 영구자석 및 그 제조방법과 영구 본드자석용 철계 영구자석 합금 분말 및 철계 본드자석 | |
| JPS58171802A (ja) | 強磁性樹脂組成物 | |
| CN111886779B (zh) | 电动机及励磁元件 | |
| JP2010232468A (ja) | 希土類ボンド磁石 | |
| JP4552090B2 (ja) | 希土類ボンド磁石、及びその製造方法 | |
| JP5045868B2 (ja) | ボンド磁石用複合磁性粉末、ボンド磁石用樹脂組成物及びボンド磁石 | |
| RU2170970C2 (ru) | Композиционный материал для постоянных магнитов, его варианты | |
| JP2020072245A (ja) | ボンド磁石およびボンド磁石用コンパウンドの製造方法 | |
| US20220362843A1 (en) | Methods of producing bonded magnet and compound for bonded magnets | |
| JP6862725B2 (ja) | 希土類磁石粉末、希土類ボンド磁石、電動機要素及び電動機 | |
| JPH0341965B2 (ru) | ||
| JP5110296B2 (ja) | Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粒子粉末の製造法、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性粒子粉末を含有するボンド磁石用樹脂組成物並びにボンド磁石 | |
| CN103280311A (zh) | 一种各向异性粘结永磁体的制备方法 | |
| JPH056323B2 (ru) | ||
| JP4126947B2 (ja) | 耐塩水性磁石合金粉、その製造方法及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石 | |
| JP4412376B2 (ja) | 耐塩水性磁石合金粉、及びそれを用いて得られるボンド磁石用樹脂組成物、ボンド磁石又は圧密磁石 | |
| JPH09312207A (ja) | 希土類ボンド磁石用組成物、希土類ボンド磁石および希土類ボンド磁石の製造方法 | |
| JP2001250706A (ja) | 希土類系ボンド磁石用複合材料とその製造方法 | |
| JPH0230564B2 (ja) | Purasuchitsukumagunetsutososeibutsu | |
| JP6438713B2 (ja) | 希土類鉄系磁石粉体およびそれを用いたボンド磁石 | |
| JPH02161701A (ja) | 永久磁石の製造方法 | |
| JPH04254305A (ja) | 複合軟磁性体の製造方法 | |
| JP2003124013A (ja) | ボンド磁石とその製造方法、およびそれに用いる磁石材料 | |
| JP2017155259A (ja) | 希土類元素を含む鉄系合金微粉末の製造方法 | |
| SU1760564A1 (ru) | Способ изготовлени композиционного материала дл посто нных магнитов |