Сплавы системы Fe – Ni – Al получают спеканием порошков металлов при 1300 в атмосфере аргона или ино защитной атмосфере. Для обеспечения высоких значений Br и max сплавы не должны быть пористыми. Порошки используют мелкодисперсные и желательно неравноосные. Магнитные свойства порошковых сплавов (после тех же видов термической и термомагнитной обработки, которые применяют и для литых сплавов) приведены в табл. 10.2. такие сплавы используют для мелких и точных по размеру магнитов. По составу порошковые сплавы близки к литым, но по магнитным свойствам несколько уступают им.
|
|
Высокое значение коэрцитивной силы H сМ, определенной по намагниченности М, у бариевых ферритов связано с большой константой анизотропии К и анизотропией формы порошков. Диаметр однодоменной частицы у ферритов бария составляет 1,5 мкм, что позволяет придавать им некоторую неравноосность. Такие ферриты имеют высокую структурную и магнитную стабильность. Прессование порошков в магнитном поле делает ферриты анизотропными, так как векторы намагниченности Мs ориентируются вдоль поля.
Кобальтовые ферриты уступают бариевым в значении константы анизотропии. Кроме того, диаметр однодоменной частицы в них очень мал – 0,1 мкм, что осложняет их получение, в особенности, в неравноосной форме. Промышленные анизотропные кобальтовые ферриты уступают по магнитным свойствам бариевым ферритам. Достоинством их является большая температурная стабильность.
Магниты также изготовляют из кристаллов промежуточных редкоземельных металлов с кобальтом, состав которых отвечает формулам RCo 5 и R 2 Co 17, где R – редкоземельный металл (самарий Sm, празеодим Pr, иттрий Y).
Технология изготовления магнитов из соединений с редкоземельными металлами является сложной, но это единственный путь достижения исключительно больших значений магнитной энергии: от 55 – 72,5 кДж/м3 для материалов на основе сплавов системы Sm – Co и до 250 – 400 кДж/м3 для материалов на основе соединения Nd 2 Fe 14 B. Это достигается переработкой порошков, частицы которых являются монокристаллическими и имеют размеры, близкие к критическому размеру домена 3 – 10 мкм). Для получения таких порошков сплавы подвергают тонкому размолу. Прессование магнитов из порошков осуществляют в магнитном поле для получения магнитной текстуры. Последующее спекание прессовок в вакууме или инертном газе имеет целью повышение прочности и плотности. Спеченные прессовки отжигают по специальным режимам, чтобы окончательно завершить формирование комплекса магнитных свойств.
Совершенствование технологии производства порошка из сплава Nd 2 Fe 14 B с использованием быстрой закалки расплава (υ 106 )/с) позволило получить частицы удлиненной формы длиной до 200 мкм. Горячее компактирование порошка обеспечило высокую плотность материала и одновременно создало в нем кристаллографическую текстуру. По этой технологии изготовлены магниты с max = 400 кДж/м3, Br = 1,05…1,35Тл и H с = 800…1000кА/м. Дополнительное легирование сплавов типа Nd 2 Fe 14 B такими элементами, как Dy , Cd , Co , Al , Mn, используют для расширения диапазона значений магнитных характеристик и повышения их стабильности.
Ниже приведены значения константы анизотропии К, намагниченности насыщения М s при 20 и расчетные значения коэрцитивной силы H сМ:
Магнитные характеристики серийных сплавов редкоземельных металлов приведены в табл. 10.4.
|
Значения коэрцитивной силы H сМ таких сплавов на порядок меньше расчетных, но выше, чем у бариевых и кобальтовых ферритов в 4 – 5 раз. Кривые размагничивания опытного анизотропного сплава из редкоземельных металлов (рис. 10.7) показывают значения и , равные 1320 и 808 кА/м соответственно при max =104 кДж/м3.
Дата: 2019-02-18, просмотров: 3854.