1. Введение.

Пожалуй, не стоит говорить о той важной роли, которая отводиться использованию постоянных магнитов в современном электромашиностроении. Производители электрических машин, как правило, используют керамические (спеченные) постоянные РЗМ магниты на базе интерметаллического соединения Nd ₂ Fe ₁₄ B (читается как: неодим - железо - бор). Спеченные постоянные магниты (СПМ) производят по традиционной технологии порошковой металлургии (керамическая технология). Кроме того, небольшой размер и простые формы СПМ (призма, диск, полый цилиндр, кольцевой сектор), исключает изготовление из них сплошных многополюсных магнитных систем сложной формы. Например, многополюсный

магнитный ротор на базе СПМ будет состоять из отдельных кольцевых секторов по числу пар полюсов (2p), наклеенных на арматуру корпуса ротора. При такой конструкции, производство ротора крайне не технологично. Повысить технологичность ротора можно, заменив СПМ на РЗМ магнитопласты.

Магнитопласт – это постоянный магнит, относящийся к группе композиционных

материалов, состоящий из магнитно - твердого (РЗМ) порошка и немагнитного связующего, в качестве которого используют эпоксидные смолы или термопластичные массы. Способность композициина термопластичном связующем, переходить в вязко текучее состояние при нагревании, позволяет применять то же оборудование и технологии переработки, что и для обычных термопластичных масс. Использование литьевой (инжекционной) технологии для стандартных термопластавтоматов позволяет практически полностью автоматизировать технологический процесс производства постоянных магнитов и повысить производительность труда в 7-10 раз по сравнению с керамической технологией. Еще одно неоспоримое преимущество ЛПД - технологии - возможность повторной переработки отходов, литников, облоя и др. Так, например за один цикл литья на термопластавтомате, длительностью 3-10 секунд, можно получить от 1 до 16 изделий (магнитопластов), в зависимости от пресс - формы.

Полученная отливка представляет собой геометрически законченный магнитопласт, окончательная обработка для которого - намагничивание. Далее будем рассматривать только литьевую (ЛПД) технологию, как самую высокопроизводительную и экономичную.

В области производства постоянных магнитов, направление магнитопластов является наиболее динамично развивающимся. Проследить изменение динамики темпов производства РЗМ магнитопластов можно по диаграмме на рис. 1, отражающей мировое производство соответствующего порошка Nd-Fe-B по годам, начиная с 1994 по 2008 год. Из диаграммы (рис. 1) видно, что по сравнению с 2003 годом, мировое производство РЗМ порошка для магнитопластов, к 2008 году удвоиться.

Рис. 1. Мировое производство РЗМ порошка для магнитопластов в тоннах по годам [1].

На диаграмме рис. 2 представлены доли в процентном содержании применения РЗМ магнитопластов в промышленности Японии.

Рис. 2. Использова( )

[1]. Где I - (68%) Электрические моторы.

II - (16%) Оргтехника, периферийные устройства, мониторы, телевизоры.

III - (1%) Медицинские приборы.

IV - (2%) Кондиционеры, сотовые телефоны, бытовые приборы.

V - (1%) Акустические системы.

VI - (6%) Автомобили.

VII - (6%) Приводы CD-ROM, DVD, HDD др.

Очевидно, что наиболее приоритетное применение РЗМ магнитопласты находят в производстве электрических моторов.

Мировое ценообразование на РЗМ магнитопласты представлено в таблице 1.

Табл. 1. Цена за 1 кг магнитопл ( за 2003 год) [1].

Из табл. 1. видно, что цена на РЗМ магнитопласты довольно высока, это связано с высокой себестоимостью производимого РЗМ порошка. Кроме того производимые за рубежом [2] и(в России [3, 5] РЗМ порошки обладают изотропными свойствами. Исключением являются РЗМ порошки выпускаемые НПФ «Эрга» [4] (табл. 1, столбец 6). Порошок типа ENB-A обладает анизотропией магнитных свойств и значительно превосходит указанные выше аналоги по магнитным характеристикам. Анизотропный Nd-Fe-B порошок разработан специально для литьевой (инжекционной) технологии магнитопластов. Для достижения высоких магнитных характеристик магнитопластов, необходимо вводить максимально возможное количество Nd-Fe-B порошка. Однако для полимеров существуют предельные значения степени наполнения, выше которых материал теряет когезионную прочность, т. е. рассыпается, не образуя сплошную массу, и переработка его в изделия становиться невозможной [14]. Содержание наполнителя в высоконаполненной литьевой композиции, как правило, колеблется от 85% до 93% по массе. Рассматриваемый композиционный материал имеет маркировку ENBI-10A, где E - Erga, N - neodimum, B - bonded, I - injection, A - anisotropic, 10 - максимальное энергетическое произведение в МГсЭ. Композиция имеет следующий состав: анизотропный Nd-Fe-B порошок 91% (по масс.), полиамид 8.5% (по масс.), технологические полимерные добавки 0.5% (по масс.).

Цель данного обзора: познакомить конструкторов и производителей электрических машин и механизмов, с новым композиционным материалом (ENBI-10A) и изделиями из него - анизотропными магнитопластами, обладающими высокими магнитными свойствами: остаточной индукцией B r =5.5-6.2 кГс, коэрцитивной силой по намагниченности Hci=13-15 кЭ, максимальным энергетическим произведением (BH)max=10-11 МГсЭ.