m astivo spojivo
DESCRIPTION
TS. VLASTNOSTI MMK. Proces výroby. tvarovanie. m astivo spojivo. t var častíc. p rášok. povlak. čistota. štruktúra. veľkosť. Výber a vlastnosti Fe prášku pre MMK. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Výroba MMK umožňuje širokú flexiblitu, finálne vlastnosti možno modifikovať vlastnosťami použitého prášku, typom povlaku, použitého mastiva/spojiva,
podmienkami kompaktizácie a tepelného spracovania
mastivospojivo
tvarovanie
TSProces výroby
VLASTNOSTIMMK
povlak
štruktúraveľkosť
čistota
tvar častíc prášok
Výber a vlastnosti Fe prášku pre MMK
Vlastnosti prášku
Pri lisovaní prášku s časticami tvaru vlákna sa tieto ukladajú kolmo na smer lisovania. Pri použití takýchto častíc by bolo najvýhodnejšie ich ukladanie presne v jednom smere, čím by sa získal 1D materiál s veľmi dobrými magnetickými vlastnosťami. Problémom je vznik veľkých pórov (medzier so zachyteným vzduchom) v priečnom smere, čo spôsobí pokles permeability. Častice tvaru vločky sa pri lisovaní ukladajú kolmo na smer lisovania a vytvoria 2D materiál. Póry s uzavretým vzduchom v rovine uloženia častíc sú malé a prúdové straty závisia od hrúbky „vločky“.Guľové častice nemajú preferentný smer usporiadania a tvoria 3D materiál.
Čistota Najdôležitejšia je kontaminácia interstitickými O, C, N (negatívny vplyv na lisovateľnosť) ale predovšetkým na pokles permeability a zvýšenie koercitivity. Pri dlhodobej aplikácii môže dôjsť k difúzii interstitických prvkov a fixovaniu magnetických domén. Prítomnosť malých obsahov iných prvkov nemá taký zásadný vplyv na magnetické vlastnosti.
Častice komerčných Fe práškov majú priestorový, viac-menej nepravidelný tvar s členitým povrchom, ktorý zabezpečí lepšiu pevnosť výlisku ako poskytnú guľové častice s hladkým povrchom.
Tvar častíc
Veľkosť častíc
Má dôležitý vplyv na magnetické vlastnosti MMK. V prípade lisovania veľmi jemných častíc sa zvyšuje podiel pórov, v ktorých je zachytený vzduch, čo znižuje permeabilitu a indukciu. Na druhej strane, jemné častice prášku zmenšujú prúdové straty, čo znamená menšie straty pri vyšších frekvenciách.
Výber optimálnej veľkosti častíc závisí od aplikačnej oblasti a požiadaviek na vlastnosti finálneho výrobku.
Vplyv veľkosti častíc prášku na straty pre rôzne frekvencie
Vplyv povlakovania na niektoré vybrané vlastnosti (prášky z produkcie Höganäs AB).
MateriálB@4000A/m (T)
Core loss@IT,200Hz.)W/kg
Core loss@IT,400 Hz.)W/kg
Max.Permeabilita
%poklesu IP,1-10KHz
%poklesu IP,10-100KHz
%poklesu IP,10-500KHz
Nepovlakovaný
1,29 65,6 132,1 630 63 71 86
Povlakovaný 1,29 29,7 79,0 569 4 57 86
IP = počiatočná permeabilita. Skúšky boli vykonané na krúžkoch 55/45 mm, výšky 5 mm.
Elektroizolačný povlakPožiadavky na elektroizolačný povlak sú extrémne vysoké.Povlak nesmie byť veľmi hrubý, pretože sa zväčšuje množstvo pórov a zachyteného vzduchu.Povlak musí byť chemicky stabilný, aby nedošlo k jeho poškodeniu chemickými reakciami počas tepelnej úpravy výlisku, alebo počas prevádzky. Povlak musí byť dostatočne tvrdý, ale súčasne dostatočne tvárny na to aby nedošlo k jeho poškodeniu tlakom alebo trením pri lisovaní.
Povlakovanie veľmi silne ovplyvňuje indukciu a permeabilitu. Anorganický povlak uľahčuje kompaktizáciu – môže prispievať ako mastivo.
LisovanieKritický parameter je lisovací tlak. Dôležitá je vysoká hustota, ale nesmie dôjsť k porušeniu povlaku. Všeobecne sa používa tlak 800 MPa.
Závislosť B v.s. H pre rôzne tlaky (Somaloy 500+0,5 % Kenolube, 500 C/30 min/vzduch)
Podrobnosti uvádza príloha „APVV-0222-10 MAGCOMP“ Prášky BASF sú sumarizované v osobitnej časti.
Autori (citácie sú v prílohe „APVV-0222-10 MAGCOMP“) použili nasledovné prášky:
[1-4] - Fe prášok MERCK, čistoty 99% Fe, 0.02C%, veľkosť častíc < 150 µm [4, 5] – vysoko čistý vodou rozprašovaný Fe prášok s veľkosťou častíc > 63 µm
[6] – prášok ASC 100.29, rozsitovaný, študovali vplyv veľkosti častíc
[7, 8] – prášky DP 200 a DP 200 HD (DUCTIL SA Romania) s veľkosťou častíc < 150 µm
[9] – karbonylové Fe BASF SL, veľkosť častíc 9 µm
[10] – karbonylové Fe BASF EW, veľkosť častíc 3-8 µm
[17] - karbonylové Fe BASF SL, SE, HQ, veľkosť častíc neuvádzajú
[18] - karbonylové Fe 1SPS1641, veľkosť častíc 3-5 µm
Fe prášky použité autormi podľa literatúry
VýrobcaPrášok
Veľkosť častíc C, % O, % N, % Aplikácia Spôsob výroby prášku
Höganäs AB
ASC 100.29 +150, 8% -45,23%
<0.01 0.08 PMEM
rozprašovaný
ABC 100.30 +150, 10% -45,20%
0.002 0.04 PMEM
rozprašovaný
Hoeganaes Corporation
Ancorsteel 1000C
+150, 17% -45,13%
<0.01 0.07 0.001 EMPM
rozprašovaný
AncorLam EM rozprašovaný - povlakovaný
Iron Powder.com
IRON100 -45, 28.5%
Čistota Fe >98% redukovaný
QMP – Powders
ATOMET 1001HP
0.004 0.06 Čistota Fe >99% pre EM
rozprašovaný
ATOMET 195 SP
45, 97% 0.005 0.08 Fe >98%
Farmaceutický priem.
rozprašovaný
MERC Iron GR Nie sú údaje Fe 99,5%
pre analýzu redukovaný
Fe prášky podľa veľkosti častíc, obsahu C, O, N, aplikácia
Fe prášky pre APVV 0222
MERC – objednávka nie je doriešená. Prášok: Iron GR for analysis REDUCED, (1038190100 a 1038190500), veľkosť častíc 10 µm,
čistota >99.%.Cena (1038190100): 100 g / 39,5 EUR, (1038190500); 500 g /88 EUR.
Höganäs AB: ASC 100.29 Hoeganaes Corporation: poskytol prášky ANCORSTEEL 1000C 10 kg a AncorLam
QMP: poskytol 5 kg prášku ATOMET 1001HP prášku
Tvar častíc prášku v dodanom stave a po mletí
Možnosti úpravy tvaru práškov na guľový, prípadne „vločkový“