THERMOGASOBARIC UNIT FOR PRODUCTION OF HIGH-DISPERSED POWDERS OF RARE EARTH MAGNETS

We describe here the main principles and parameters of the laboratory thermogasobaric unit intended for chemical dispersion of alloys and intermetallic compounds by hydrogenation/dehydrogenation and nitriding in a wide range of temperatures and working pressures of reaction gases. Case study of Sm₂F₁₇ and Nd₂Fe₁₄B - the most important materials for manufacturing high-energy permanent magnets - demonstrated the possibilities of the installation in terms of imparting the desired properties to the materials by imbedding atoms of light elements into a metal matrix. Comparative analysis of the practical results revealed that obtained magnetic materials thus obtained exhibit improved magnetic characteristics compared to those for cast alloys and powders obtained by mechanical dispersion, bypassing the stage of preliminary hydride dispersion.

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.