CH193452A - Dauermagnet aus zerkleinertem Werkstoff. - Google Patents
Dauermagnet aus zerkleinertem Werkstoff.Info
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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 EMI0001.0029 (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.: EMI0003.0033 </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; EMI0003.0074 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)
- 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.
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