ТЕРМОГАЗОБАРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МАГНИТОВ

Современное развитие техники и промышленного производства ставит новые задачи в области разработки и внедрения магнитотвердых материалов. В первую очередь это относится к постоянным магнитам, широко используемым в медицине, электротехнической, электронной, радиотехнической, приборостроительной и других отраслях. Постоянные магниты (спеченные и магни-топласты) на основе интерметаллических соединений типа R₂Fe₁₇ (Nd₂Fe₁₄B и Sm₂Fe₁₇N₃) характеризуются наивысшими магнитными характеристиками среди высококоэрцитивных материалов. В настоящее время доминирующий метод производства постоянных магнитов на основе Nd-Fe-B - спекание порошков, полученных после механического помола того или иного сплава. В то же время обработка водородом и механоактивация таких металлических материалов оказывают существенное влияние на свойства получаемых магнитов. Представлены основные принципы и параметры работы лабораторной термогазобарической установки, предназначенной для химического диспергирования сплавов и интерметаллических соединений путем гидрирования/дегидрирования и азотирования в широком диапазоне температур и давлений реакционных газов. На примере Sm₂Fe₁₇ и Nd₂Fe₁₄B - важнейших материалов для изготовления высокоэнергетических постоянных магнитов - показаны возможности установки в плане придания материалам нужных свойств посредством внедрения атомов легких элементов в металлическую матрицу, а также приведен сравнительный анализ полученных практических результатов. По сравнению с литыми сплавами и порошками механического диспергирования (без стадии предварительного гидридного диспергирования) магнитные материалы, полученные с помощью термогазобарической установки, обладают улучшенными магнитными характеристиками.

лабораторная термогазобарическая установка, магнитные материалы, химическое диспергирование, водород, азот, гидриды, нитриды, сплавы, интерметаллические соединения, thermogasobaric laboratory unit, magnetic materials, chemical dispersion, hydrogen, nitrogen, hydrides, nitrides, alloys, intermetallic compounds

1. Никитин С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - 248 с.

2. Popov A.G., Kudrevatykh N.B. Preparation of high-power permanent magnets from platelike Nd-Fe-B alloys / Phys. Metals Metallogr. 2010. Vol. 109. P. 238-246.

3. Sagawa M., Fujimura S., Togawa N., Yamamoto H., Matsuura Y. New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe / J. Appl. Phys. 1984. Vol. 55. P. 2083 - 2087.

4. Coey J.M.D. Rare-earth magnets / Endeavour. 1995. Vol. 19. P. 146 - 151.

5. Никитин С.А., Терешина И.С. Влияние атомов внедрения на эффективные обменные поля в ферримагнитных соединениях редких земель и 3d-переходных металлов R2Fe17 и RFe11Ti / Физика твердого тела. 2003. Т. 45. № 10. С. 1850 - 1856.

6. Вербецкий В.H., Митрохин С.В. Гидриды интерметаллических соединений - синтез, свойства и применение для аккумулирования водорода / Альтернативная энергетика и экология. 2005. № 10. С. 41 - 61.

7. Менушенков В.П., Вербецкий В.H., Лилеев А.С., Саламова А.A., Боброва А.А., Аюян А.Г. Взаимодействие соединения Sm2Fe17 с водородом и азотом. Магнитные свойства образующихся гидридов и нитридов / Металлы. 1996. № 1. С. 95 - 100.

8. Вербецкий В.H., Саламова А.А., Семененко К. Н. Влияние циклов абсорбция-десорбция водорода на дисперсность порошков ИМС / Известия АН СССР. Металлы. 1989. № 1. С. 196 - 201.

9. Takeshita T. Some applications of hydrogenation - decomposition - desorption - recombination (HDDR) and hydrogen-decrepitation (HD) in metals processing / J. Alloys Compounds. 1995. Vol. 231. P. 51 - 59.

10. Anikina E.Yu., Verbetsky V.N., Savchenko A.G., Menushenkov V.P., Shchetinin I.V. Calorimetric study of hydrogen interaction with Sm2Fe17 / J. Alloys Compounds. 2015. Vol. 645. N S1. P. 257 - 260.

11. Anikina E.Yu., Verbetsky V.N., Savchenko A.G., Menushenkov V.P., Shchetinin I.V. Investigation of hydrogen interaction with magnetic materials of Nd-Fe-B type by calorimetry method / Inorg. Mater. Appl. Res. 2016. Vol. 7. N 4. P. 497 - 501.

12. Isnard O. Hydrogen insertion in hard magnetic materials based on rare-earth and iron: the example of the R2Fe17 phases / Anal. Univ. de Vest din Timişoara. Ser. Fiz. 2005. Vol. XLVI.

13. Burzo E., Greneche J. M., Nandra A., Bessais L., Djega-Mariadas-sou C. Structure and hyperfine properties of Sm2(Fe, Si)17 / Phys. Rev. B. 2001. Vol. 65. N 1. P. 014419-1 - 014419-8.

14. Ken-ichi M., Yamamoto E., Adachi G. Y. Plasma nitriding of Sm2Fe17 / J. Alloys Compounds. 1993. Vol. 193. N 1 - 2. P. 271 - 273.

15. Yang C.-J., Lee W.-Y., Shin H.-S. X-ray refinement and magnetic properties of nitrogenated melt-spun Sm2Fe17 compound / J. Appl. Phys. 1993. Vol. 74. P. 6824-6829.

16. Teresiak A., Kubis M., Mattern N., Wolf M., Gruner W., Mueller K.-H. Influence of nitrogenation on structure development and magnetic properties of mechanically alloyed and annealed Sm-Fe powders / J. Alloys Compounds. 1999. Vol. 292. N 1 - 2. P. 212 - 220.