Патент на изобретение №2204177
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ МАГНИТОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам получения постоянных пленочных магнитов. Техническим результатом изобретения является получение пленочных магнитов с радиальной магнитно-кристаллической текстурой и повышенной коэрцитивной силой. Способ изготовления пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B включает интенсивное напыление на нагретую подложку и перевод пленочных магнитов в кристаллическое состояние с помощью термической обработки. Отличие способа заключается в том, что подложка имеет форму поверхности вращения. Пленочные магниты переводят в кристаллическое состояние коротким отжигом при температурах, близких к начальной температуре кристаллизации основной магнитной фазы. Отжиг проводится в течение времени, при котором формируется мелкозернистая однодоменная структура пленочного магнита с радиальной магнитно-кристаллической текстурой. 2 з.п.ф-лы. Изобретение относится к электротехнике, а точнее к способам получения постоянных пленочных магнитов. Известен способ изготовления пленочных магнитов с перпендикулярной магнитно-кристаллической текстурой из сплава на основе соединения Nd-Fe-В, в котором максимальное значение коэрцитивной силы в направлении перпендикулярно плоскости пленочного магнита составляет 880 кА/м (11 кЭ) (US Re36,517 Е, опублик. 18.01.2000). Недостатком указанного способа является невозможность получения постоянных пленочных магнитов с большой коэрцитивной силой. Прототипом изобретения является способ изготовления пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B, включающий интенсивное напыление на нагретую плоскую подложку и перевод пленочных магнитов в кристаллическое состояние с помощью термической обработки. Получаемые пленочные магниты с перпендикулярной магнитно-кристаллической текстурой имеют максимальное значение коэрцитивной силы в направлении перпендикулярно его плоскости 1650 кА/м (20,6 кЭ) (SU 1705892 А1, опублик. 15.01.92). Недостатком указанного способа является невозможность получения постоянных пленочных магнитов с большей коэрцитивной силой и радиальным распределением магнитного потока вокруг пленочного магнита. В изобретении достигается технический результат, заключающийся в получении пленочных магнитов с радиальной магнитно-кристаллической текстурой и повышенной коэрцитивной силой. Указанный технический результат достигается следующим образом. Способ изготовления пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B включает интенсивное напыление на нагретую подложку и перевод пленочных магнитов в кристаллическое состояние с помощью термической обработки. Отличие способа заключается в том, что подложка имеет форму поверхности вращения. Пленочные магниты переводят в кристаллическое состояние коротким отжигом при температурах, близких к начальной температуре кристаллизации основной магнитной фазы. Отжиг проводится в течение времени, при котором формируется мелкозернистая однодоменная структура пленочного магнита с радиальной магнитно-кристаллической текстурой. Оптимальное время короткого отжига составляет менее одной минуты. Температура короткого отжига составляет от 520 до 550oС. В результате применения короткого отжига при указанных режимах достигнуто значение коэрцитивной силы 1880-1920 кА/м (23,5-24 кЭ) у полуцилиндрических и полусферических пленочных магнитов. Способ осуществляют в следующей последовательности операций. Пленки толщиной 50-100 мкм интенсивно, например, со скоростью 20 мкм/час напыляют на плоскую подложку, в качестве которой используют, например, цилиндрические и сферические бусинки из гематита или “кошачьего глаза”. При этом температура подложек равна 360-370oС. Размер цилиндрических и сферических подложек определяется размерами приборов, в которых они впоследствие используются, и составляет, в частности, 5 мм. Затем пленочные магниты переводят в кристаллическое состояние коротким отжигом при температурах, близких к начальной температуре кристаллизации основной магнитной фазы. Для сплава Nd-Fe-B температура короткого отжига составляет от 520 до 550oС. Отжиг проводится в течение времени, при котором формируется мелкозернистая структура пленочного магнита. Оптимальное время короткого отжига составляет менее одной минуты. В результате короткого отжига были получены текстурованные пленочные магниты полуцилиндрической и полусферической конфигурациями и с максимальной магнитной энергией 220 кДж/м3 (27,5 МГсЭ). Магнитные свойства пленок, закристаллизованных в результате короткого отжига представлены в примерах. Пример 1. Полуцилиндрический пленочный магнит, снятый с цилиндрической поверхности из гематита. Вrпер=1,0 Тл, Hспер=1920 кА/м (24 кЭ), (ВН)мпер 220 кДж/м3 (27,5 МГсЭ). где Вrпер, Нспер, (ВН)мпер – соответственно остаточная магнитная индукция, коэрцитивная сила по намагниченности, максимальное энергетическое произведение, измеренные перпендикулярно плоскости пленочных магнитов. Пример 2. Полусферический пленочный магнит снятый со сферической поверхности из гематита. Вrпер=0,96 Тл, Нспер=1880 кА/м (23,5 кЭ), (ВН)мпер=220 кДж/м3, (27,5 МГсЭ). Радиальная магнитно-кристаллическая текстура пленочных магнитов, полученных при реализации изобретения, позволяет расширить функциональные возможности их применения, а величина коэрцитивной силы, достигаемая в пленочных магнитах, позволяет понизить напряженность магнитного поля на их поверхности, что вместе делает возможным использовать эти магниты, например, в качестве эффективных роторов миниатюрных электродвигателей и других электромеханических устройств. Формула изобретения
|
||||||||||||||||||||||||||
