CH193452A - Dauermagnet aus zerkleinertem Werkstoff. - Google Patents

Description

  Dauermagnet aus zerkleinertem     Werkstoff.       Es sind     Dauermagnete    bekannt, die durch  Pressen zerkleinerten Werkstoffes mit oder  ohne     Benutzung    eines beispielsweise harzi  gen oder ähnlichen     Bindemittels    geformt  werden. Es ist auch vorgeschlagen worden,  das verflüssigte Bindemittel mit dem einge  lagerten zerkleinerten Magnetwerkstoff zu  giessen.

   In den Fällen, wo ohne ein Binde  mittel irgendwelcher Art gearbeitet     wird,     wird der zerkleinerte Magnetwerkstoff in  Hülsen aus nicht     magnetisierbarem    Werk  stoff     eingepresst.        Dauermagnete    dieser Art  haben den Nachteil, dass sie, selbst bei Ver  wendung von hohen     Pressdrücken        (4000kglc2     und mehr) sich nur auf     etwa    65 % der im  ursprünglichen - gegossenen oder gewalzten  - festen Zustand vorhandenen     Dichte        zu-          sammenpreseen    lassen und somit nur eine  verhältnismässig geringe Dichte aufweisen.

         Die    Folge dieser     verminderten    spezifischen  Dichte des gepressten oder     sonstwie    in seine  Endform     gebrachten    Magnetes, also     seines       geringeren räumlichen Füllfaktors, ist eine  allgemeine starke Erniedrigung der     R,e-          manenz    des     gepre-ssten        Magnetes    gegenüber  einem     querschnittsgleichen        Magneten    glei  cher     Zusammensetzung    im     gegossenen    oder  gewalzten Zustand.

   Gleichzeitig verringert  sich das     Verhältnis   
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   (im folgenden  als     Fülllfaktor    der     Entmagnetisierungskurve,     oder kurz     "gurvenfüllfaktor"        (77)    bezeich  net) gegenüber dem beim festen Werkstoff  im     Mittel    um etwa<B>30%.</B> Die     goerzitivkraft     bleibt als Nullwert unbeeinflusst davon, ob  ,der     Magnetwerkstoff    im festen oder im     zer-          kleinerten    und gepressten Zustand vorliegt.  



       Dies    hat zur Folge, dass der nutzbare  Energieinhalt pro     cm@    eines     Dauermagnetes     aus zerkleinertem Werkstoff, verglichen mit  einem     Dauermagneten    im festen Zustand und  gleicher Zusammensetzung, erheblich absinkt,  und zwar werden Verminderungen beobach  tet von etwa<B>60%.</B> Es muss daher     für    einen      gegebenen     Verwendungszweck    ein gepresster  Magnet aus zerkleinertem Werkstoff erheb  lich grösseren     Querschnittes    verwendet wer  den,

   als wenn das betreffende     Magnetsystem     unter Anwendung eines kompakten Magnetes  gleicher     Zusammensetzung        hergestellt    wird.  Dies ist für viele     Verwendungszwecke    un  tragbar. Man hat zwar bisher für Magnete  aus zerkleinertem Werkstoff im allgemeinen  nur solche Werkstoffe verwendet, die an sich  schon einen hohen magnetischen Energie  inhalt aufweisen,     wie    beispielsweise die be  kannten     Eisen-Nickel-Aluminium-        Magnet-          legierungen.    Aber auch bei Anwendung  dieses     Werkstoffes    treten die oben gekenn  zeichneten Mängel in Erscheinung.  



  Zweck der Erfindung ist es, Magnete aus  zerkleinertem und     gepresstem    Werkstoff zu  schaffen, die in grösserem Masse als bisher  für die verschiedensten Verwendungszwecke,  insbesondere für solche     Verwendungszwecke          geeignet    sind., bei welchen ein     verhä.Itnis-          mässig    grosser Querschnitt und ein verhältnis  mässig     grosses    Volumen infolge der räum  lichen Anordnung des     betreffenden    Magnet  systems nicht zweckmässig erscheinen, d. h.

    essollen der     Energieinhalt    pro cm' des ge  pressten Magnetes aus     zerkleinertem    Werk  stoff und, im Interesse der     notwendigen          Magnetquerschnittsverminderung,    die Re  manenz erhöht werden.  



  Die Erfindung beruht auf der neuartigen  Erkenntnis,     dass    die     verschiedensten    Eigen  schaften     eines    aus zerkleinertem Werkstoff  mit oder ohne Zuhilfenahme von Bindemit  teln gepressten Dauermagneten dadurch be  einflusst werden kören, dass, nicht     wie        bisher,     der Magnet aus einem einzigen     zerkleinerten          Dauermagnetwerkstoff,    sondern aus zwei  oder mehreren     Dauermagnetwerkstoffen    be  steht.

   Durch Veränderung des prozentualen       Mischungsverhältnisses    lassen sich sowohl       magnetische        Kennziffern.    als auch     sonstige     Eigenschaften wie     Temperaturbeständigkeit     und dergleichen wirksam beeinflussen. Vor  aussetzung dafür., dass einzelne Dauermagnet  stoffe zur Erzielung besonderer Wirkungen  miteinander     gemischt        werden    können, ist,    dass die     Koerzitivkräfte    der einzelnen     zur     Mischung gelangenden Werkstoffe möglichst  gleich sind, jedoch nicht um mehr als. 20%  voneinander abweichen.

   Falls Werkstoffe  verwendet werden sollen, die in ihrer     Koerzi-          tivkraft    mehr als 20 % abweichen, wird  zweckmässig eine     Sonderwärmebehandlung     für einen oder mehrere der Werkstoffe  durchgeführt, ,durch welche die     Koerzitiv-          kraftwerte    einander angenähert werden. Die  Wärmebehandlung kann     entweder    aus Er  hitzen und Abschrecken oder bei     aushärt-          baren    Legierungen in einer in geeigneter  Weise beeinflussten     Aushärtung        bestehen.     



  Durch geeignete     Mischung    verschiedener       Dauermagnetwerk.stoffe    ergibt sich, abge  sehen von den     Vorteilen,    ,die an sich schon  durch das     Pressverfahren        gegeben    sind, wie  leichtere     Herstellbarkeit    schwieriger Formen,  die Möglichkeit, Abfälle aus der     Dauermag-          neterzeugung    verschiedenster Art nutzbrin  gend zu     verwerten,    ohne dass ein erneutes       Eingchmelzverfahren    erforderlich ist.

   Werk  stoffe, die .durch das     Pressverfahren    insbeson  dere bezüglich ihrer     Remanenz    und     ihres          Kurvenfüllfaktors    ungünstige Werte be  sitzen, können dadurch     verbessert    werden,  dass ein oder mehrere Werkstoffe beigemischt  werden, die bei annähernd     gleicher        Koerzi-          tivkTaft    eine höhere     Remanenz    und einen  höheren     Kurvenfüllfaktor        aufweisen,    die  aber für sich allein zur     Hexstellung    von       Pressmagneten    weniger geeignet sind,

       weil    sie       beispielsweise    grosse Mengen     teuerer        Legie-          rungsbestandteile        aufweisen    oder     als.        Abfall     in nicht zureichendem Masse zur Verfügung  stehen.  



  Ausser dem oben     geschilderten    Vorteil be  züglich der magnetischen Werte kann bei  geeigneter Wahl der Mischungsbestandteile  auch eine Beeinflussung der Temperatur  beständigkeit     des    fertigen     gepressten    Mag  netes erzielt werden. Bei     Dauermagnetwerk-          stoffen    mit etwa gleichen     magnetischen          Kennziffern.    können     beispielsweise    die     einzel-          nen        Stoffe    verschiedene Temperaturbestän  digkeit aufweisen.

   Wird     nun.    einem Be  standteil geringer     Temperaturbeständigkeit         ein     Bestandteil    zugemischt, der die Eigen  schaft der Temperaturbeständigkeit in höhe  rem Masse besitzt, so wird ein     gepresster     Magnet erzielt, der eine Temperaturbestän  digkeit     aufweist,    .die     zwischen    den     Tempera-          turbeständigkeitseigenschaften        beider    Be  standteile lieb . Der     Wert    lässt sieh durch  das     gewählte    Mischungsverhältnis in geeigne  ter Weise beeinflussen.  



  Im nachfolgenden werden einige zweck  mässige Ausführungsbeispiele gemäss der  Erfindung aufgeführt:  Zur     Herstellung    eines Dauermagnetes aus  gepresstem zerkleinerten Werkstoff wird eine  Nickel -Aluminium     -Kisen-Dauermagnetlegie-          rung    mit einer     Koerzitivkraft    von etwa       500        Oersted,    einer     Remanenz    von etwa 6000  bis 6500 Gauss und einem     Kurvenfüllfaktor     <I>1</I> von 0,86 bis 0,

  40 mit einem     Nickel-Kobalt-          Titan-Eisen-Dauermagnetwerkstoff    mit einer       Koerzitivkraft    von 500     Oersted,    einer Re  manenz von etwa 9000 Gauss' und     einem          Kurvenfüllfaktor    von     #i        '=    0,50 gemischt,  und zwar     beispielsweise    im     Verhältnis    1 : 1.

    Der so erzeugte gepresste Dauermagnet weist       etwa    folgende Werte auf:     B,    etwa  4450 Gauss,     H,    etwa 500     Oersted;        q    etwa  <B>0,31.:
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  </B> etwa 28500     Erg/eni3.        ;Selbstver-          ständlich    .sind auch andere     Mischungsver-          hältnisse    als 1 : 1     und        dadurch        eine    weit  gehende     Beeinflussung    der oben aufgeführ  ten magnetischen     Gütewerte    möglich.  



  Bei der Verwendung von     Nickel-Alu-          minium-Elsen-Dauermagnetl.egierungen    kön  nen auch Werkstoffe zugemischt werden, die  an sich eine geringere     Koerzitivkraft    bei  spielsweise     von:    275     Oersted    aufweisen, wobei  die     Remanenz    10000 Gauss beträgt.

   Dies ist  der Fall für     Kobalt-Molybdän-Eisen-Dauer-          magnetlegierungen.    Um einen derartigen  Werkstoff dem     Nickel-Aluminium-Eisen-          Dauerrnagnetwerkstoff    beimischen zu kön  nen, ist es erforderlich,     die        Koerzitivkraft    des  letztgenannten durch eine     Soncl#erwärme-          behandlung,    die aus Erhitzen und Ab  echrecken besteht, derart zu beeinflussen,     dass     sie ebenfalls angenähert 275     Oersted    beträgt.

      Infolge     dieser        Wärmebehandlung    weist .der       Magnetwerkstoff    eine     Remanenz    von 8000  bis 8500 Gauss auf. Der     Kurvenfüllfaktor        n     beträgt für den wärmebehandelten     Nickel-          Aluminium-Eisen-Werkstoff    0,50 bis 0,60.

    Bei einem     Mischungsverhältnis    von 1 : 1 der  vorgenannten Werkstoffe ergibt sich     ein     Dauermagnet mit etwa folgenden Gütewer  ten:     B,   <B>5550</B> Gauss;     H,    275     Oersteg;        11    0,86;  
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       2200(l        Erg/em3.     



  Kohlenstoff     -Chrom-Kobalt-Eisen-Dauer-          magnetIegierungen    und     Kobalt-Molybdän-          Eisenlegierungen        weisen    bei geeigneter Zu  sammensetzung im wesentlichen die gleichen  magnetischen Kennziffern auf, beispiels  weise haben beide Legierungen eine     Koerzi-          tivkraft    von etwa 275     Oersted    und eine Re  manenz von 9000     bezw.    10000 Gauss.

   Kohlen  stoff-Chrom-Kobalt-Eisenlegierungen     haben     die unerwünschte Eigenschaft, gegen Tem  peratureinflüsse empfindlich zu     sein,    wäh  rend die     aushärtbaren        Dauermagnetlegierun-          gen    auf der     Basis        Kobalt-Molybdän-Eisen          äusserst        temperaturunempfindlich        sind.    Durch       geeignete    Mischung beider Legierungen wer  den     Dauermagnete    erzeugt, die eine erheb  lich bessere Temperaturbeständigkeit auf  weisen als     Dauermagnete,

      die aus     Kohlen-          stof        f-Chrom-Kobalt-Eisen-Dauermagnetlegie-          rungen    für sich allein bestehen.  



  Aus den angeführten     Beispielen    geht her  vor, dass es durch     geeignete    Wahl der zu       mischenden    Bestandteile ohne Schwierigkei  ten gelingt, aus bekannten, in     Form    von Ab  fall,     Auss        chuss.    oder dergleichen vorliegenden       Magnetwerkistoffen        Dauermagnete    mit jedem  Sonderfall weitgehend angepassten Eigen  schaften herzustellen, so dass den Dauermag  neten     aus    gepresstem, zerkleinertem Werk  stoff mit oder ohne     Bindemittel    neue Anwen  dungsgebiete erschlossen werden,

   für die sie  bisher beispielsweise     aus    Raum- und     Kon-          struktionsgründen    nicht     verwendet    werden  konnten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Dauermagnet aus zerkleinertem und ge- presstem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der der Erzeugung der magnetischen Energie dienende Werkstoff aus einer innigen Mischung mindestens zweier verschiedener Dauermaggnetwerkstoffe besteht, deren Koer- zitivkräfte nicht mehr als 20 % voneinander abweichen. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Dauermagnet nach Patentanspruch I, ge kennzeichnet durch eine Mischung ver schiedener Dauermagnetwerketoffe an nähernd .gleicher Koerzitivkraft, die be züglich ihrer Remanenz und der Kurven füllfaktoren ihrer Entmagnetisierungs- kurven voneinander abweichen. 2.

   Dauermagnet nach Patentanspruch I, ge- kennzeichnet durch eine Mischung solcher verschiedener Dauermagnetwerketoffe mit gleicher Koerzitivkraft, gleicher R.ema- nenz und gleich grossen Kurvenfüllfaktüren ihrer Entmagnetisierungskurven, die be züglich ihrer Empfindlichkeit gegen Temperatureinflüsse voneinander abwei chen.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung eines Dauer magnetes nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass voneinander abwei chende Koerzitivkraftwerte der einzel nen Ausgangsdanermagnetwerkstoffe .durch Wärmebehandlung einander angeglichen werden.