RU2469430C1 - Магнитно-мягкий композиционный материал - Google Patents
Магнитно-мягкий композиционный материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469430C1 RU2469430C1 RU2011137731/07A RU2011137731A RU2469430C1 RU 2469430 C1 RU2469430 C1 RU 2469430C1 RU 2011137731/07 A RU2011137731/07 A RU 2011137731/07A RU 2011137731 A RU2011137731 A RU 2011137731A RU 2469430 C1 RU2469430 C1 RU 2469430C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modulus
- iron powder
- soft magnetic
- composite material
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области порошковой металлургии и используется для изготовления статоров и роторов электрических двигателей малой мощности и магнитопроводов электрических аппаратов. Магнитно-мягкий композиционный материал содержит порошок железа с низким содержанием кислорода и покрыт электроизолирующим неорганическим покрытием. Частицы порошка железа имеют электроизолирующее неорганическое силикатсодержащее покрытие, в качестве которого используют высокомодульный раствор силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Изобретение позволяет значительно снизить себестоимость данного магнитно-мягкого материала. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области порошковой металлургии и используется для изготовления статоров и роторов электрических двигателей малой мощности и магнитопроводов электрических аппаратов.
Аналогом магнитно-мягкого композиционного материала является магнитодиэлектрический материал, описанный в авторском свидетельстве СССР №524232 от 05.08.1976, МПК H01F 1/20, состоящий из основы - железо, связующего - эпоксидно-новолачный блоксополимер, отвердителя - уротропин и фталевый ангидрит, а также наполнителя. Данный материал имеет низкую теплостойкость, высокие энергозатраты и сложную технологию изготовления. В состав массы входят вредные токсичные связующие, такие как эпоксидно-новолачный блоксополимер, уротропин и фталевый ангидрит.
Прототипом магнитно-мягкого композиционного материала является магнитно-мягкий композиционный материал, описанный в патенте РФ №2389099 от 10.05.2010, МПК H01F 1/24, в котором описан магнитно-мягкий материал, имеющий окисленную корку и неокисленную сердцевину. Недостатками прототипа являются низкая термическая стойкость материала при термообработке, а также низкий экономический эффект, вследствие высокой стоимости компонентов, входящих в материал.
Технической задачей изобретения является создание магнитно-мягкого материала с высокими магнитными свойствами, а именно высокой магнитной индукцией и проницаемостью в сочетании с низкими магнитными потерями, снижение себестоимости магнитно-мягкого материала, а также использование безвредных экологически чистых компонентов при его производстве.
Поставленная задача в части, относящейся к композиции, достигается за счет того, что магнитно-мягкий композиционный материал содержит порошок железа с низким содержанием кислорода, покрытый электроизолирующим неорганическим покрытием, причем частицы порошка железа имеют электроизолирующее неорганическое силикатсодержащее покрытие, в качестве которого используют высокомодульный раствор силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Высокомодульный раствор силикатов К | |
или Na с модулем 2,8 и выше | 0,3-1 |
Порошок железа с низким содержанием | |
кислорода | Остальное |
Техническим результатом является:
1. Применение порошка железа с низким содержанием кислорода, покрытого электроизолирующим неорганическим силикатсодержащим покрытием, позволяет получить материал с высокими магнитными свойствами.
магнитная индукция В, | не менее 1,3 Тл при напряженности магнитного |
Тл | поля Н=9000 А/м |
магнитная | не менее 400 |
проницаемость µ | |
магнитные потери W, | не более 12 Вт/кг при напряженности магнитного |
Вт/кг | поля Н=9000 А/м и частоте f=50 Гц |
Высокие магнитные свойства обеспечиваются за счет высоких диэлектрических свойств силикатного покрытия, малой толщины данного покрытия, а также использования порошка с низким содержанием кислорода. Использование высокой температуры термообработки, близкой к температуре рекристаллизации, позволяет снять внутренние напряжения в частице порошка железа, а также восстановить структуру кристаллической решетки, что положительно влияет на магнитные свойства материала.
2. Применение для получения электроизолирующего неорганического силикатсодержащего покрытия высокомодульного раствора силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше позволяет значительно снизить себестоимость данного магнитно-мягкого материала.
3. Использование порошка железа с низким содержанием кислорода, покрытого электроизолирующим неорганическим силикатсодержащим покрытием, а также отсутствие дополнительных токсичных компонентов, таких как ацетон, делает данную технологию экологически чистой.
Способ изготовления магнитно-мягкого материала.
В порошок-основу в виде частиц железа, например порошок марки АВС, добавляют высокомодульный раствор силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше в количестве 0,3-1 вес.%, образующий пленку за счет поверхностной адгезии. Компоненты тщательно перемешивают в естественных условиях электромеханической мешалкой в течение 10-15 мин до полного высыхания порошка, в результате покрытие приобретает высокую прочность.
Затем полученный порошок просеивают через сито. После чего в порошок добавляют от 0,5 до 1 вес.% неметаллсодержащей органической смазки и вымешивают смесь в течение 30 мин.
Тип смазки очень важен и выбирается из органических смазочных веществ, которые испаряются при температурах выше комнатной и ниже температуры разложения неорганического электроизолирующего покрытия, не оставляя каких-либо остатков, которые являются вредными для неорганической изоляции, например оксидов металлов. В нашем случае в качестве органической неметаллсодержащей смазки используем Kenolube®.
Затем проводят прессование в пресс-форме порошковой композиции, выталкивание прессованного тела из пресс-формы, термообработку прессованного тела в невосстанавливающей атмосфере до температуры выше температуры испарения смазки и ниже температуры разложения неорганического покрытия для удаления смазки из прессованного тела.
Термообработка прессованного тела проводится при температурах от 350°С до 700°С, предпочтительнее 450-500С°, в течение 20-30 мин для снятия внутренних напряжений в частице порошка и восстановления структуры кристаллической решетки. Таким образом, достигается повышение магнитной индукции и проницаемости, уменьшение магнитных потерь.
В лабораторных условиях были спрессованы при давлении прессования 600 МПа тороидные образцы различных составов (табл.1), имевшие внутренний диаметр 25 мм, внешний диаметр 35 мм и высоту 5 мм, затем была проведена термообработка данных образцов при различных температурах (от 300°С до 750°С) в течение 20-30 мин., после чего на образцы нанесли намагничивающую и измерительную обмотки (W1=100 витков, W2=100 витков) и проведены исследования, результаты которых представлены в таблице 2.
Таблица 1 | |
Состав 1 | 0,3 вес.% раствора силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше, АВС - остальное |
Состав 2 | 0,5 вес.% раствора силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше, АВС - остальное |
Состав 3 | 1 вес.% раствора силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше, АВС - остальное |
Таблица 2 | |||||||||
Состав | Т=350°С | Т=500°С | Т=700°С | ||||||
В, Тл при Н=9000 А/м | µ | W, Вт/кг при Н=9000 А/м, f=50 Гц | В, Тл при Н=9000 А/м | µ | W, Вт/кг при Н=9000 А/м, f=50 Гц | В, Тл при Н=9000 А/м | µ | W, Вт/кг при Н=9000 А/м, f=50 Гц | |
Состав 1 | 1,35 | 480 | 12,0 | 1,38 | 450 | 11,6 | 1,35 | 400 | 12,0 |
Состав 2 | 1,40 | 430 | 11,5 | 1,40 | 480 | 11,1 | 1,35 | 450 | 12,0 |
Состав 3 | 1,35 | 300 | 10,0 | 1,35 | 320 | 11,0 | 1,30 | 350 | 11,8 |
Claims (1)
- Магнитно-мягкий композиционный материал, содержащий порошок железа с низким содержанием кислорода, покрытый электроизолирующим неорганическим покрытием, отличающийся тем, что частицы порошка железа имеют электроизолирующее неорганическое силикатсодержащее покрытие, в качестве которого используют высокомодульный раствор силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Высокомодульный раствор силикатов К или Na с модулем 2,8 и выше 0,3-1 Порошок железа с низким содержанием кислорода Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137731/07A RU2469430C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Магнитно-мягкий композиционный материал |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137731/07A RU2469430C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Магнитно-мягкий композиционный материал |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469430C1 true RU2469430C1 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011137731/07A RU2469430C1 (ru) | 2011-09-13 | 2011-09-13 | Магнитно-мягкий композиционный материал |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469430C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642850C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2018-01-29 | Институт Низких Температур И Структурных Исследований | Способ изготовления магнитомягкой керамики и ее использование |
RU2810561C1 (ru) * | 2023-07-11 | 2023-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Магнитно-мягкий композиционный материал |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439397A1 (de) * | 1984-10-27 | 1986-04-30 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung eines weichmagnetischen koerpers |
RU2326461C2 (ru) * | 2003-12-29 | 2008-06-10 | Хеганес Аб | Состав порошка, способ для изготовления мягких магнитных компонентов и мягкого магнитного составного компонента |
RU2389099C2 (ru) * | 2005-06-15 | 2010-05-10 | Хеганес Аб | Магнитно-мягкие композиционные материалы |
RU2422931C2 (ru) * | 2006-12-07 | 2011-06-27 | Хеганес Аб | Магнитно-мягкий порошок |
-
2011
- 2011-09-13 RU RU2011137731/07A patent/RU2469430C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439397A1 (de) * | 1984-10-27 | 1986-04-30 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung eines weichmagnetischen koerpers |
RU2326461C2 (ru) * | 2003-12-29 | 2008-06-10 | Хеганес Аб | Состав порошка, способ для изготовления мягких магнитных компонентов и мягкого магнитного составного компонента |
RU2389099C2 (ru) * | 2005-06-15 | 2010-05-10 | Хеганес Аб | Магнитно-мягкие композиционные материалы |
RU2422931C2 (ru) * | 2006-12-07 | 2011-06-27 | Хеганес Аб | Магнитно-мягкий порошок |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642850C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2018-01-29 | Институт Низких Температур И Структурных Исследований | Способ изготовления магнитомягкой керамики и ее использование |
RU2810561C1 (ru) * | 2023-07-11 | 2023-12-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Магнитно-мягкий композиционный материал |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2203784T3 (es) | Polvo de hierro recubierto de fosfato y metodo para su fabricacion. | |
ES2638431T3 (es) | Polvo magnético blando | |
ES2424869T3 (es) | Materiales compuestos de polímeros de metal en polvo | |
BRPI0611947A8 (pt) | materiais de compósitos magnéticos macios | |
TWI406305B (zh) | Iron-based soft magnetic powder and dust core for powder core | |
WO2012115137A1 (ja) | 低磁歪高磁束密度複合軟磁性材とその製造方法、並びに電磁気回路部品 | |
JP2009302420A (ja) | 圧粉磁心及びその製造方法 | |
CN106252013B (zh) | 一种μ=60铁镍软磁磁粉芯的制备方法 | |
CN110277238B (zh) | 一种高饱和磁通密度、高强度软磁复合材料及其制备方法 | |
CN102093039B (zh) | 高密度氧化铝陶瓷材料及其低温烧结方法 | |
Gan et al. | Magnetic wood as an effective induction heating material: Magnetocaloric effect and thermal insulation | |
WO2012124032A1 (ja) | 圧粉磁心用鉄基軟磁性粉末およびその圧粉磁心用鉄基軟磁性粉末の製造方法並びに圧粉磁心 | |
BRPI0413853B1 (pt) | Pó magnético maleável com base de ferro, composição de pó compreendendo o mesmo e método de preparação de um material composto maleável | |
WO2012173239A1 (ja) | 圧粉磁心用鉄基軟磁性粉末およびその製造方法、ならびに圧粉磁心 | |
IN2012DN03175A (ru) | ||
JPH09512388A (ja) | 磁性鉄粉末の熱処理 | |
JP2014120723A (ja) | 圧粉磁心とその製造方法 | |
RU2469430C1 (ru) | Магнитно-мягкий композиционный материал | |
JP6437200B2 (ja) | 低騒音リアクトル、圧粉磁心およびその製造方法 | |
JP2012186255A (ja) | 圧粉磁心とその製造方法 | |
JP6609255B2 (ja) | 軟磁性粉末混合物 | |
KR20130088801A (ko) | 압분 자심용 혼합 분말 | |
JP5513922B2 (ja) | 圧粉磁心用鉄基軟磁性粉末およびその圧粉磁心用鉄基軟磁性粉末の製造方法並びに圧粉磁心 | |
JP2008305823A (ja) | 圧粉磁心とその製造方法 | |
JP5650702B2 (ja) | 圧粉磁心とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130914 |