Materiały kompozytowe o osnowie polimerowej wzmacniane cząstkami magnetycznie twardymi Nd-Fe-B

Dobrzański, L.A.; Drak, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Materiały kompozytowe o osnowie polimerowej wzmacniane cząstkami magnetycznie twardymi Nd-Fe-B

Autorzy

Dobrzański L.A. , Drak M.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Hard mgnetic composite materials with polymer matrix reinforced Nd-Fe-B hard magnetic particles

Konferencja

II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki badań materiału kompozytowego magnetycznie twardego o osnowie polimerowej wzmacnianego cząstkami ze sproszkowanej szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B. Proszek Nd-Fe-B domieszkowano (10% masowo) proszkami żelaza, aluminium, odlewniczym stopem miedzi z cyną CuSn10, stalą wysokostopową X2CrNiMo17-12-2 oraz tlenkiem aluminium Al2O3. Jako osnowy użyto żywicę epoksydową (2,5% masowo). Kompozyty prasowano jednostronnie jednoosiowo w temperaturze otoczenia pod ciśnieniem 800-900 MPa i utwardzono w temperaturze 180 stopni Celsjusza przez dwie godziny. Zbadano wpływ materiału domieszki na własności magnetyczne i mechaniczne oraz strukturę otrzymanych kompozytów. Przedstawiono wyniki badań rentgenowskiej analizy fazowej. Wyniki badań własności magnetycznych wskazują na ich zróżnicowanie w zależności od zastosowanego materiału domieszki. Materiał magnetycznie miękki, proszek żelaza, zmniejsza w niewielkim stopniu remanencję i wyraźnie obniża koercję HcB. Domieszki materiałów niemagnetycznych zmniejszają zarówno remanencję jak i koercję HcB. Stwierdzono równomierne rozłożenie proszku Nd-Fe-B w osnowie polimerowej, ziarna mają kształt nieregularny, są wydłużone w jednym kierunku i układają się równolegle do siebie większymi płaszczyznami prostopadle do kierunku prasowania. Domieszki rozłożone są w kompozycie w sposób nierównomierny, zaobserwowano skupiska proszków żelaza, aluminium i stopu CuSn10. Wykonano badania wytrzymałości na ściskanie. Stwierdzono, że wszystkie domieszki z wyjątkiem proszku tlenku aluminium podnoszą wytrzymałość na ściskanie. Rentgenowska analiza fazowa umożliwiła identyfikacje fazy magnetycznie twardej Nd2Fe14B.

Investigation results of the polymer matrix hard magnetic composite materials with particles of the powered rapid quenched Nd-Fe-B strip are presented in this paper. The Nd-Fe-B powder was doped (10% wt.) with powders of iron, aluminium, CuSn10 casting cooper alloy with tin, high alloy steel X2CrNiMo17-12-2 and aluminium oxide. Epoxy resin has been used as a matrix (2,5% wt.). The composites were unilaterally and uniaxially pressed at room temperature under the pressure of 800-900 MPa and curved afterwards for 2 hours at 180 degrees centigrade. The influence of dopes' materials kind on magnetic and mechanical properties of composite materials was estimated. Metallographic examination of the composite materials' structure and XRD analysis has been made. Investigations of magnetic properties of composite materials show the influence of the addition material. It was estimated that dopes of soft magnetic material decrease coercive force HcB and slightly reduce remance Br of composite. The addition of non-magnetic material decreases coercive force HcB and reduces remanence Br. Metallographic examination of the structure shows uniform distribution of Nd-Fe-B powder in the polymer matrix, grains are irregular elongated in one direction. Dopes' distribution in a polymer matrix is irregular, agglomerations of powders of aluminium, iron and cooper casting alloy with tin have been noticed. Ultimate compressive strength of composite materials is improved for all the addition material, except powder of aluminium oxide. XRD analysis has identified the hard magnetic phase Nd2Fe14B.

Słowa kluczowe

materiały kompozytowe o osnowie polimerowej materiały kompozytowe o osnowie polimerowej wzmacniane cząstkami magnetycznie twardymi własności magnetyczne własności mechaniczne rentgenowska analiza fazowa

hard magnetic composite materials composite materials with polimer matrix reinforced hard magnetic particles magnetic properties mechanical properties XRD analysis

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

2003

Tom

R. XXIV, nr 6

Strony

593--596

Opis fizyczny

Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrzański L.A.

Politechnika Śląska, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

autor

Drak M.

Politechnika Śląska, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

Bibliografia

1. Fiepke J.W.: Permanent magnet materials, ASM Handbook, Properties and Selection Nonferrous Alloys and Special Purpose Materials, 2,1990, p. 782-803
2. Leonowicz M.: Nowoczesne materia magnetycznie twarde. Wybrane zagadnienia. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996
3. Kuhrt C: Processing of permanent magnet materials based on rare earth-transition metal intermetallics. Intermetallics. 3, 1995, p. 255-259
4. Akhtar D., Mather R.P., Rudiger A., Koster U.: Melt-spun hard nagnetic tiiree-phase nanocrysalline Nd5Fe78,5B16,5 alloy. Srcipta Materialia, 41/4,1999, p. 439 - 442
5. Guteisch O., Bollero A., Handstein A., Hinz D., Kirchner A., Yan A., Muller K.H., Schultz L.: Nanocrystalline high performance permanent magnets. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 242-245,2002, p.1277-1283
6. Chiriac, H.; Marinescu, M.; Buschow, K.H.J.; de Boer, F.R.; Bruck, i.: Nanocrystalline Nd8Fe77Co5CuNb3B6 melt-spun ribbons. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 208, 1999, p. 153-155
7. Al-Khafaji, M.A.; Marashi, S.P.H.; Rainforth, W.M.; Gibbs, M.R.J.; Davies, H.A.; Bishop, J.E.L.: MFM of nanocrystalline NdFeB: a :udy of the effect of processing route on the micromagnetic tracture Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 190, 1998, p. 48-59
8. Missol W.: Resin bonded neodymium containing powder magnet. 14th International Scientific Conference Advanced Materials and Technologies. Gliwice - Zakopane, 1995, p. 313 - 316
9. Garrella M., Shihb A.J., Ma M., Lara-Curziod E., Scattergoode I.O.: Mechanical properties of Nylon bonded Nd-Fe-B permanent nagnets. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 257, 2003, p.32-43
10. Ikegami T., Uehara S,, Hirossawa S,: Improvements of irreversiblee thermal losssoes in anisotropic Nd2Fel4B based resin-bonded permament magnets made from HDDR powder. Journal of Alloys and Compounds, 281,1998, p. 64-68
11. Al-Khafaji M.A., Rainforth W.M., Gibbs M.R.J., Davies H.A., Bishop J.W.L.: Magnetic force microscopy of nanocrystalline Nd-Fe-B ribbons; a study of tip sample interaction using a well characterized sample. Jouraal of Magnetism and Magnetic Materials, 182,1998 p. 111-123
12. Ślusarek B.: Dielektromagnesy NdFeB. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2001

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS5-0007-0018