Патент на изобретение №2204870
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ПЛЕНОЧНЫХ МАГНИТОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к области электротехнике, а точнее к способам изготовления пленочных магнитов. Техническим результатом изобретения является увеличение коэрцитивной силы пленочных магнитов и увеличение остаточной намагниченности за счет магнитно-кристаллической текстуры. Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления плоских пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B проводят интенсивное напыление на нагретую подложку и перевод пленочных магнитов из аморфного в кристаллическое состояние с помощью термической обработки. Отличие способа заключается в том, что плоские 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 магнитно-кристаллической текстурой, перпендикулярной плоскости пленочного магнита, при этом оптимальное время короткого отжига составляет менее одной минуты, а температура от 520 до 550oС. 2 з.п. ф-лы. Изобретение относится к электротехнике, а точнее к способам получения постоянных плоских пленочных магнитов. Известен способ изготовления пленочных плоских магнитов с перпендикулярной магнитно-кристаллической текстурой из сплава на основе соединения Nd-Fe-В, в котором максимальное значение коэрцитивной силы в направлении, перпендикулярном плоскости пленочного магнита, составляет 880 кА/м (11 кЭ). Недостатком указанного способа является невозможность получения постоянных пленочных магнитов с большой коэрцитивной силой. Прототипом изобретения является способ изготовления плоских пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B, включающий интенсивное напыление на нагретую плоскую подложку и перевод плоских пленочных магнитов из аморфного в кристаллическое состояние с помощью термической обработки (SU 1705892 А1, опублик. 15.01.92). Получаемые пленочные плоские магниты с магнитно-кристаллической текстурой перпендикулярной плоскости пленочного магнита имеют максимальное значение коэрцитивной силы в этом направлении 1650 кА/м (20,6 кЭ). Недостатком указанного способа является невозможность получения постоянных пленочных магнитов с большей коэрцитивной силой. В изобретении достигается технический результат, заключающийся в увеличении коэрцитивной силы пленочных магнитов и увеличении остаточной намагниченности за счет магнитно-кристаллической текстуры. Указанный технический результат достигается следующим образом. Способ изготовления плоских пленочных магнитов из сплава Nd-Fe-B включает интенсивное напыление на нагретую плоскую подложку и перевод плоских пленочных магнитов из аморфного в кристаллическое состояние с помощью термической обработки. Отличие способа заключается в том, что плоские 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 плоского пленочного магнита с магнитно-кристаллической текстурой, перпендикулярной плоскости пленочного магнита. Оптимальная температура короткого отжига составляет от 520 до 550oС. Оптимальное время короткого отжига составляет менее одной минуты. В результате применения короткого отжига при указанных режимах достигнуто значение коэрцитивной силы 1880-1920 кА/м (23,5 – 24 кЭ) у пленочных магнитов с магнитно-кристаллической текстурой, перпендикулярной его плоскости. 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, никелевую или молибденовую фольгу. При этом температура подложек равна 360-380oС. 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 однодоменная структура плоского пленочного магнита с магнитно-кристаллической текстурой, перпендикулярной плоскости пленочного магнита. Оптимальное время короткого отжига составляет менее одной минуты. В результате короткого отжига были получены текстурованные пленочные магниты плоской конфигурации с максимальной магнитной энергией 220 кДж/м3 (27,5 МГсЭ). Магнитные свойства пленочных магнитов, полученных предложенным способом, представлены в примерах. Пример 1. Плоский пленочный магнит, снятый с никелевой фольги. Br  = 0,93 Tл, Hc = 1920 кA/м (24 кЭ), (BH)м = 185 кДж/м3 (23 МГcЭ), BrII = 0,37 Tл, HcII = 1390 кA/м.где Br , Hc, (BH)м – соответственно остаточная магнитная индукция, коэрцитивная сила по намагниченности, максимальное энергетическое произведение, измеренные перпендикулярно плоскости пленочных магнитов, BrII и HcII соответственно остаточная магнитная индукция и коэрцитивная сила по намагниченности, измеренные в плоскости пленочных магнитов.
Пример 2. Плоский пленочный магнит, снятый с молибденовой фольги. Br = 0,98 Tл, Hc = 1490 кA/м, (BH)м = 195 кДж/м3 (24,4 МГcЭ), BrII = 0,44 Tл, HcII = 1190 кA/м.Величина коэрцитивной силы, достигаемая в пленочных плоских магнитах, полученных при реализации изобретения, позволяет понизить напряженность магнитного поля на их поверхности, что делает возможным использовать эти магниты, например, в качестве эффективных роторов миниатюрных электродвигателей и других электромеханических устройств. Формула изобретения
|
||||||||||||||||||||||||||
