close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12025

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 12025
(13) C1
(19)
(46) 2009.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 01F 1/01
C 01G 45/00
МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ
(21) Номер заявки: a 20080345
(22) 2008.03.24
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной
академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Маковецкий Геннадий Иосифович; Демиденко Ольга Федоровна;
Ткаченко Тамара Михайловна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(56) ANZAI S. et al. Journal of Magnetism
and Magnetic Materials, 2004. - P. 272276, e605-e606.
ASANUMA M. Journal of the Physical
Society of Japan. - 1962. - V. 17. - № 2. P. 300-306.
US 4643765, 1987.
US 4824734, 1989.
EP 0165872 A2, 1985.
BY 12025 C1 2009.06.30
(57)
Магнитный материал на основе станнида марганца со структурой типа В82, в котором
часть атомов марганца замещена атомами железа, отличающийся тем, что химический
состав материала соответствует формуле (Mn1-xFex)1,68Sn, где 0,36 ≤ x ≤ 0,50.
Изобретение относится к области получения новых магнитных материалов на основе
марганца и олова и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей магнитомеханических устройств, например в магнитных датчиках.
Известен магнитный материал станнид марганца со структурой В82 и химической
формулой Mn1+xSn, 0,5≤x≤2,03. Это антиферромагнетик, точка Кюри ТC которого (температура перехода в парамагнитное состояние) с ростом содержания марганца снижается по
данным [1] от 269 К до 256 К.
Замещением марганца в станниде марганца на другие переходные металлы - хром, кобальт, железо - получают целый класс магнитных материалов со структурой В82 и разнообразными магнитными свойствами.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является магнитный материал, представляющий собой твердый раствор антимонида марганца с железом (Mn1-xFex)7Sn4, где 0<x≤0,35, который по данным [2] при максимальном содержании
железа в пределах фазы В82 имеет температуру Кюри ∼ 220 К.
Недостатком данного материала является то, что невысокая температура Кюри - 220 К ограничивает его применение.
Задача изобретения - повысить температуру магнитного фазового перехода материала
на основе (Mn1-xFex)7Sn4 со структурой типа В82, что повысит его применимость, например, обеспечит возможность использования его в магнитных датчиках, работающих при
более высоких температурах, чем в случае материала - прототипа.
BY 12025 C1 2009.06.30
Предложен магнитный материал на основе станнида марганца со структурой типа В82,
в котором часть атомов марганца замещена железом.
Новым, по мнению авторов, является то, что химический состав материала соответствует формуле (Mn1-xFex)1,68Sn, где 0,36≤x≤0,50.
Сущность изобретения состоит в получении нового магнитного материала со значительно более высокой ТC по сравнению с материалом - прототипом, содержащим до 35 %
атомных железа. Получение материала производят методом прямого сплавления порошков
исходных компонент с последующим длительным отжигом в однозонной печи сопротивления в вакуумированных до 10-3 мм рт. ст. кварцевых ампулах. Замещение марганца на железо проводят из расчета соотношения компонент по химической формуле в грамм-молях.
Пример 1.
Получение магнитного материала (Mn0,5Fe0,5)1,68Sn.
Замещение марганца в исходном материале проводили из расчета 50 % атомных от
содержания марганца в станниде марганца Mn1,68Sn.
Синтез проводили по следующей схеме:
1. Медленный ( в течение 24 ч) разогрев гомогенной смеси исходных компонент, взятых в требуемых весовых соотношениях, в откачанных до 10-3 мм. рт. ст. кварцевых ампулах, до температуры Т = 900-950 °С.
2. Сплавление при Т = 900-950 °С в течение 4 ч.
3. Охлаждение в течение нескольких часов от 950 °С до 840-860 °С (температура образования в системе никельарсенидной фазы).
4. Отжиг при Т = 840-860 °С в течение 120 ч.
5. Закалка от Тотж. в воду со льдом.
Все исходные реактивы (Mn, Fe, Sn) имели чистоту 99,99 %.
По окончании процесса продукт синтеза изучался на фазовый состав рентгенографическим методом. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-3М
(СuKα-монохроматическое излучение, шаг сканирования 0,03°; диапазон сканирования
20°-90°, экспозиция 3 с в каждой точке). На фиг. 1 приведена рентгенограмма материала
(Мn0,5Fe0,5)1,68Sn. Рентгенограммы уточнялись по методу Ритвельда с помощью программы Fullprof. С учетом образования в системе сверхструктуры все пики идентифицируются
в рамках наличия в системе только фазы В82. Никаких дополнительных пиков, свидетельствующих о наличии примесных фаз, не выявлено. Параметры решетки полученного магнитного материала на основе станнида марганца со структурой типа В82 составляют
а = 4,302Å; с = 5,380Å; осевое отношение с/a = 1,251.
Для проведения магнитных измерений использована установка, работающая по методу
измерения пондеромоторной силы, позволяющая исследовать температурные зависимости
намагниченности и магнитной восприимчивости при малых количествах образца. Измерения проводились в диапазоне температур 77 °К-700 К.
На фиг. 2 приведены результаты магнитных измерений. По экспериментальным результатам в полученном материале (Mn0,5Fe0,5)1,68Sn намагниченность составляет
σ =72,4 Гс×см3×г-1.
Наблюдается существенное повышение температуры магнитного фазового перехода
по сравнению с материалом прототипом: для (Mn0,5Fe0,5)1,68Sn она составляет TC = 365 K,
для прототипа TC = 220 К.
Пример 2.
Получение магнитного материала (Mn0,6Fe0,4)1,68Sn.
Процедура получения магнитного материала (Mn0,6Fe0,4)1,68Sn полностью совпадает с
аналогичной процедурой в примере 1. Рентгенограмма материала (Mn0,6Fe0,4)1,68Sn приведена на фиг. 3. Результаты магнитных измерений (Mn0,6Fe0,4)1,68Sn - на фиг. 4.
2
BY 12025 C1 2009.06.30
Полученный материал (Mn0,6Fe0,4)1,68Sn характеризуется следующими параметрами:
Структурные параметры: а = 4,318Ǻ; с = 5,404 Ǻ; с/а = 1,251.
Магнитные характеристики: σ = 64,0 Гс×см3×г-1; температура перехода TC = 320 K, что
также значительно выше, чем у материала - прототипа.
Таким образом, синтезирован новый магнитный материал (Mn1-xFex)1,68Sn, где
0,36≤x≤0,50 с более высокой температурой магнитного перехода. Замещение марганца в
станниде марганца в структурной модификации В82 на железо в количестве от 36 до 50 %
атомных повышает температуру Кюри до 365 К для материала (Mn0,5Fe0,5)1,68Sn, что позволит использовать его в качестве материала при изготовлении деталей различных магнитомеханических устройств, применяемых в других температурных интервалах.
Источники информации:
1. Mitsuru Asanuma // J. Phys. Soc. Japan. - No 17. - P. 300. - 1962.
2. Anzai S., Abe F., Takayama Y., Fujii S., Sugi R., Kakimoto A., Narita M., Kikuchi A.,
Mori E., Magn J. - Mag. Mater. - P. 272-276, 2004.
Фиг. 1
Фиг. 2
3
BY 12025 C1 2009.06.30
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
592 Кб
Теги
патент, by12025
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа