Использование вторичного сырья и разработка метода контроля качества магнитотвердых материалов при производстве постоянных магнитов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шумкин Сергей Сергеевич

• Шумкин Сергей Сергеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Шумкин Сергей Сергеевич

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 История магнитных материалов

1.2 Магнитомягкие и магнитотвердые материалы

1.2.1 Магнитомягкие материалы

1.2.2 Магнитотвердые материалы

1.2.2.1 Магнитотвердые ферриты

1.2.2.2 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Л1-М-Со

1.2.2.3 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Ре-Сг-Со

1.2.2.4 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Ш-Ре-Б

1.2.2.5 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Бт-Ре-К

1.3 Сплавы системы Бт-Со-Ре-Си^г

1.3.1 Процессы перемагничивания в сплавах Бт-Со-Ре-Си-

7г

1.4 Постоянные магниты и магнитные системы на их основе

1.4.1 Классификация и применение постоянных магнитов

1.4.2 Классификация и применение магнитных систем на основе постоянных магнитов

1.4.3 Применение постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Бт-Со в составе магнитных систем

1.5 Производство постоянных магнитов

1.5.1 Производство постоянных магнитов из магнитопластов и магнитотвердых ферритов

1.5.2 Производство металлических постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов систем А1-М-

Со и Ре-Сг-Со

1.5.3 Производство металлических постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов систем Sm-Co и Ш^е-Б

1.6 Зависимость магнитных свойств постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов серии КС25ДЦ

от химического состава исходного сплава

1.7 Анализ химического состава сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr

1.7.1 Анализ химического состава сплавов на основе редкоземельных металлов

1.7.2 Производственный контроль в условиях серийного производства

1.8 Рынок редкоземельных металлов и магнитотвердых материалов на их основе

1.8.1 Актуальные проблемы и перспективы производства постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co в Российской Федерации

1.9 Задачи и направления исследования

Глава 2. Объекты и методы исследований. Технология производства

2.1 Объекты и методы исследований

2.2 Анализ технологического процесса производства постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr

2.2.1 Вакуумная плавка (синтез сплава)

2.2.1.1 Метод «стрип-кастинг»

2.2.2 Измельчение

2.2.2.1 Струйный помол

2.2.3 Вакуумная сушка порошка

2.2.4 Прессование

2.2.5 Спекание

2.2.6 Термическая обработка

2.2.7 Механическая обработка

2.2.7.1 Шлифовка

2.2.7.2 Резка заготовок

2.2.8 Намагничивание

2.2.9 Производственный контроль

Глава 3. Управление качеством производства ПМ из МТМ на

основе сплавов серии КС25ДЦ

3.1 Анализ причин возможного возникновения брака

3.1.1 Содержание примесей в сплавах системы Бт-Со

3.1.2 Физико-химические свойства порошков из сплавов серии КС25ДЦ

3.1.3 Плотность и степень окисления пресс-заготовок

3.1.4 Влияние режимов спекания на степень окисления спеченных полуфабрикатов

3.1.5 Структура и химический состав постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Бт-

Со

3.1.6 Замена «аттестации» сплава на анализ химического состава

3.2 Зависимость магнитных свойств образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zr от исходного химического состава

3.3 Выводы по главе

Глава 4. Исследование структуры и магнитных свойств образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Бт-Со-Ре-Си^г, полученных из вторичного сырья и

чистых шихтовых материалов

4.1 Исследование фазового и химического состава, структуры и магнитных свойств образцов-свидетелей

4.2 Расчет экономического эффекта

4.3 Выводы по главе

Заключение

Общие выводы и результаты

Список литературы

Приложение 1 - Акт производственной апробации результатов исследования

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Использование вторичного сырья и разработка метода контроля качества магнитотвердых материалов при производстве постоянных магнитов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr»

Введение

Применение постоянных магнитов (далее - ПМ) и магнитных систем на их основе необходимо для решения общей технической задачи - создания магнитного поля в заданной области. Общая задача позволяет выделить две частные задачи - создание магнитного поля в зазоре незамкнутой системы для взаимодействия с заряженными частицами или для передачи усилия. Соответственно, разделяются и области применения: решения первой задачи реализованы в электровакуумных приборах СВЧ, электродвигателях и прочих электротехнических изделиях, системах акустических преобразователей и т.д.; решения второй задачи - в магнитных муфтах, сепараторах и системах удаления ферромагнитных частиц, изделиях крепежа и позиционирования и т.д.

В настоящее время самое широкое применение получили ПМ из магнитотвердых материалов (далее - МТМ) на основе сплавов с редкоземельными металлами (далее - РЗМ), а наиболее распространенные -системы Sm-Co и №-Ре-Б. Этому послужили одни из лучших магнитных параметров по сравнению с другими МТМ, что позволило снизить массогабаритные характеристики изделий, в состав которых входят постоянные магниты и магнитные системы на их основе, и выявить очевидные преимущества их применения. ПМ из МТМ на основе сплавов системы Sm-Co по таким характеристикам как термостабильность и термостойкость, коррозионная устойчивость и, в целом, стойкость к внешним воздействующим факторам превосходят аналоги из МТМ на основе сплавов системы №-Ре-Б. Наилучшими сплавами на основе бинарной системы Sm-Co по всем параметрам можно считать сплавы пятикомпонентной системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr (сплавы серии КС25ДЦ в соответствии с требованиями ГОСТ 21559-76 [1]).

Стоимость РЗМ, а также основных шихтовых материалов, волатильность их цен на мировом рынке сырья позволяет на данный момент

назвать производство ПМ из МТМ на основе сплавов серии КС25ДЦ самым дорогостоящим и технически сложным из всех МТМ, ввиду сложности контроля протекающих физико-химических процессов. В связи с этим, учитывая постоянную борьбу конструкторов изделий из ПМ, за массогабаритные характеристики, большое значение имеет себестоимость изготовления ПМ и, как следствие, возможность конкуренции, что в свою очередь стимулирует производителей к оптимизации технологических процессов.

Одним из инструментов оптимизации традиционного технологического процесса производства ПМ из МТМ на основе сплавов пятикомпонентной системы Бт-Со-Бе-Си^г является внедрение операции анализа химического состава исходного сплава для последующих исследований и возможной отбраковки или сортировки, исходя из прогнозных значений основных магнитных параметров МТМ. Однако, реализация данного решения имеет ряд трудностей, связанных с чрезвычайно высокой стоимостью аналитического оборудования и особенностями МТМ на основе сплавов пятикомпонентной системы Бт-Со-Ре-Си-7г. Огромное значение имеют условия проведения основных технологических переделов, таких как помол, прессование в магнитном поле, спекание и термическая обработка, и только полное соблюдение требований технологии позволяет получать максимальные магнитные свойства на образцах МТМ, а, следовательно, открывает возможность анализировать химический состав сплава и делать выводы относительно свойств ПМ, как конечной продукции.

Несмотря на то, что сплавы системы Бт-Со известны с начала 1970-х годов, и в литературе широко освещены МТМ на их основе, а также физико-химические процессы и их природа, обуславливающие высококоэрцитивную структуру и механизм перемагничивания, довольно мало информации о технологии производства ПМ из МТМ на основе пятикомпонентной системы Бт-Со-Бе-Си^г и опыте производителей по ее оптимизации. Практически полностью отсутствуют статистика и исследования зависимости магнитных

свойств металлических ПМ от химического состава исходных сплавов и анализа химического состава сплавов на основе РЗМ при производстве ПМ.

В связи с резкими колебаниями цен на рынке сырьевых материалов для производства сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr, острой конкуренцией между мировыми производителями постоянных магнитов, вынуждающей искать пути к снижению производственных издержек, и стабильным общемировым ростом производства ПМ возникает нарастающая потребность в поиске пути для повторного использования (рециклинга) материалов для ПМ или способов их безопасной, с точки зрения охраны окружающей среды, утилизации. В этой связи повторное использование сырья для изготовления ПМ из сплавов рассматриваемой системы приобретает особое практическое значение. По указанным выше причинам, проблема рециклинга редкоземельных металлов остро стоит во всем мире, в том числе и в Российской Федерации, что обуславливает появление большого числа научных исследований по данной проблематике в последнее время. Учитывая области применения ПМ и политику импортозамещения, у Российской Федерации есть возможность ввести ограничения на импорт магнитов и полуфабрикатов для государственных нужд в соответствии с положениями 44-ФЗ и более 30 указов Президента, что в свою очередь стимулирует отечественную промышленность и, в том числе, рециклинг.

В связи с устойчивостью сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr к воздействиям агрессивных сред одним из наиболее актуальных направлений использования ПМ из МТМ на основе системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr являются вентильные электродвигатели электроцентробежных погружных насосов, используемых в добыче нефти, объем производства которых увеличивается с каждым годом.

При этом, несмотря на более высокие магнитные свойства, ПМ из МТМ на основе сплавов системы ^^-Б в вентильных электродвигателях электроцентробежных погружных насосов при добыче нефти не

применяются по причине их низкой стойкости к воздействию агрессивных сред, особенно связанных с добычей нефти.

Поэтому, целью настоящей диссертационной работы была реализация ресурсосберегающей технологии производства постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zr при использовании вторичного сырья и совершенствовании системы управления качеством.

Исходя из поставленной цели, определены основные задачи настоящей диссертационной работы:

- исследовать микроструктуру, химический и фазовый состав образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zr, в которых используются вторичное сырье, в сравнении со сплавами, получаемыми из чистых шихтовых материалов;

- установить корреляционную зависимость между химическим составом сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zr, в которых используются вторичное сырье, и магнитными свойствами постоянных магнитов, полученных на их основе;

- оценить возможность применения вторичного сырья для серийного производства постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zг;

- разработать инструменты управления качеством постоянных магнитов на основе выявленной статистической зависимости магнитных свойств от химического состава;

- оценить возможность замены аттестации сплава системы Sm-Co-Рe-Си^г по магнитным свойствам полученных образцов на контрольную операцию анализа химического состава данного сплава и полуфабрикатов постоянных магнитов на их основе за счет внедрения системы статистического контроля качества продукции;

- проанализировать технологические процессы изготовления постоянных магнитов из магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr с использованием вторичного сырья с учетом внедрения системы статистического контроля качества и разработать технологические рекомендации.

Научную новизну настоящей диссертационной работы составляют:

1) Впервые получены результаты комплексного сравнительного исследования магнитных свойств, структуры, химического и фазового состава образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr, полученных при использовании 90 % вторичного сырья и чистых шихтовых материалов.

2) Вновь установлена возможность достижения практически неизменной коэрцитивной силы по намагниченности Иы образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr, полученных при использовании 90 % вторичного сырья, по сравнению с образцами из чистых шихтовых материалов. При этом, в образцах, полученных из рециклинговых материалов, выявлено снижение содержания основной магнитной фазы Sm2Co17[R] с 97 до 95 %, что приводит к незначительному снижению коэрцитивной силы по индукции ИсЬ на 1 %, остаточной магнитной индукции на 2,7 % и максимального энергетического произведения (ВИ)тах на 3,7 %.

3) Впервые получена регрессионная зависимость максимального энергетического произведения от стехиометрических коэффициентов, характеризующих содержание основных компонентов сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr.

Практическая значимость работы:

1) На основе полученной корреляционной зависимости максимального энергетического произведения от стехиометрических коэффициентов, характеризующих химический состав сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr, предложен метод статистического контроля качества постоянных магнитов,

включающий в себя средство прогнозирования и регулирования уровня магнитных свойств постоянных магнитов по результатам анализа химического состава исходного сплава, внедрена в производственную практику АО «Спецмагнит».

2) Научно и экспериментально обоснованная возможность применения вторичного сырья, содержащего РЗМ, в качестве исходных материалов для серийного производства постоянных магнитов из сплавов системы Sm-Co-Fe-Си^г позволила разработать технологические рекомендации и внедрить их на производственной базе АО «Спецмагнит» с применением в качестве исходных материалов до 90 % вторичного сырья.

3) Применение технологического процесса производства постоянных магнитов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr с использованием рециклинговых материалов и метода статистического контроля качества позволили снизить длительность технологического цикла производства продукции АО «Спецмагнит» на 18,9 %, а себестоимость производства - на 15 %.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод статистического контроля качества постоянных магнитов из МТМ на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zr, основанная на корреляционной зависимости между химическим составом данных МТМ и магнитными гистерезисными характеристиками получаемых постоянных магнитов аналитическими выражениями, где в качестве переменных параметров используются стехиометрические коэффициентов а и z общей формулы сплава Sm(COaРebCucZгd)z.

2. Обоснование внедрения контроля химического состава исходного сплава системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr вместо аттестации сплава при серийном производстве постоянных магнитов.

3. Научно и экспериментально обоснованная возможность применения до 90 % вторичного сырья при серийном производстве постоянных магнитов из МТМ на основе сплавов системы Sm-Co-Рe-Cu-Zг.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием внесенными в Росреестр и поверенными средствами измерений, лицензионного программного обеспечения и успешным внедрением результатов работы в серийное производство ПМ в АО «Спецмагнит».

Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: XIX Международная конференция по постоянным магнитам «МКПМ-2013», г. Суздаль, сентябрь 2013 года; V Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества «ФНМ-2014», г. Суздаль, октябрь 2014 года; XV Всероссийская конференция «Высокочистые вещества и материалы. Получение, анализ, применение», ИХВВ РАН, г. Нижний Новгород, май 2015 года; II Всероссийская молодежная научно-техническая конференция с международным участием «Инновации в материаловедении «ИНМАТ-2015», ИМЕТ РАН, г. Москва, июнь 2015 года; XX Международная конференция по постоянным магнитам «МКПМ-2015», г. Суздаль, сентябрь 2015 года; VI Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества «ФНМ-2016», г. Суздаль, октябрь 2016 года; Всероссийская научно-техническая конференция «Электротехнические изделия военного и двойного назначения. Направления и перспективы развития. Проблемы стандартизации, унификации и каталогизации», ФГУП «НИИСУ», г. Москва, февраль 2017 года; Научно-техническая конференция «Технология специального приборостроения. Молодежь в науке 2017», ФГУП ФНПЦ ПО «Старт» им. М.В. Проценко», г. Заречный Пензенской области, февраль 2017 года; V Всероссийская конференция «Электроника и микроэлектроника СВЧ», г. Санкт-Петербург, СПбГЭТУ, май-июнь 2017 года; XXI Международная конференция по постоянным магнитам «МКПМ-2017», г. Суздаль, сентябрь 2017 года; VIII Байкальская международная конференция В!СММ-2018 «Магнитные Материалы. Новые технологии»,

г. Иркутск, август 2018 года; XXII Международная конференция по постоянным магнитам «МКПМ-2019», г. Суздаль, сентябрь 2019 года.

По результатам диссертации опубликованы 2 статьи в журналах, индексируемых в Scopus, а также 4 статьи в ведущих рецензируемых журналах из списка ВАК.

Настоящая диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и библиографического списка использованной литературы, состоящего из 133 источников и 1 приложения. Основная часть изложена на 154 страницах и содержит 79 рисунков и 13 таблиц. Приложение изложено на 1 странице и не содержит рисунков и таблиц.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 История магнитных материалов

Магниты известны человечеству более 3000 лет. В древние времена и в средние века они применялись в основном в компасах и приспособлениях для обнаружения оружия, и получали их из магнитного железняка БеОГе2О3 (минерал «магнетит»).

Рисунок 1. Визуализация феномена магнетизма

Первое официальное упоминание о применении в Китае стальных иголок в качестве компаса датированы 1064 г., а более подробно компас описал китаец Шень Куа в 1088 г. [2] Вплоть до начала XIX века магниты применялись только в компасах и примитивных устройствах для

обнаружения оружия [3]. Отправной точкой изучения компасов стал в 1660 г. труд Гильберта «О магните, магнитных телах в большом магните - Земле». Возможность получения сильных постоянных магнитов появилась после открытия Х. Эрстедом основ электромагнетизма в 1820 году, а также благодаря появлению в 1825 году первого электромагнита, изготовленного У. Стёрдженом. Использование магнитов в измерительных приборах началось в конце XIX века с появлением первого гальванометра Депре-д'Арсонваля. До ХХ века были известны высокоуглеродистые стали, легированные хромом, вольфрамом и молибденом. Коэрцитивная сила этих сталей после закалки на мартенсит составляла не более 8 кА/м [4].

Магнитные материалы в новейшей истории (в порядке появления): вольфрамовая сталь (1885 г.), хромистая сталь (1916 г.), кобальт-хромистая сталь (1921 г.), ремаллой (1931 г.) [5]. Существенный скачок произошел в середине 30-х годов ХХ века, когда стали известны недеформируемые сплавы системы А1-М-Ре («ални» или сплав Мишима (1931 г.). Эти сплавы обладали коэрцитивной силой до 50 кА/м [4]. Далее были открыты сплавы системы А1-№-Со-Ре («альнико» (1934 г.), сплавы Си-М-Со и Си-М-Бе («кунико»/«кунифе» или магнетофлекс (1935 г.), бинарный сплав Р1-Со (1936 г.), Открытие эффекта термомагнитной обработки в 1938 г. и положительного влияния кобальта на магнитные свойства материала сподвигло ученых-материаловедов в СССР к разработке сплавов серии ЮНДК (сплавы серии ЮНДК в соответствии с требованиями ГОСТ 1780972 [6]).

Рисунок 2. История появления и развития магнитных материалов

и их свойств

Далее 1970-е годы были посвящены исследованиям сплавов системы Бш-Со, в 1982 году японский ученый М. Сагава открыл сплав системы Бе-Б, который исследуют до сих пор, а в 1990-х начались исследования порошков системы Бш-Бе-К, которые считают прямым конкурентом сплавам системы Ш-Бе-В.

Рисунок 3. Области распределения магнитных материалов по параметрам: намагниченность насыщения и коэрцитивная сила

1.2 Магнитомягкие и магнитотвердые материалы

1.2.1 Магнитомягкие материалы

Магнитные материалы традиционно дифференцируют на магнитомягкие (далее - МММ) и магнитотвердые (МТМ).

6 -2 -I О I 2

РоЖбЕзразШ.)

I» (6)

Рисунок 4. Петля гистерезиса (а) - магнитный гистерезис в общем случае, (б) - частные петли

гистерезиса

* - в литературе [7] встречается термин «полужесткий». Зачастую данный вид магнитных материалов относят к МТМ

Намагниченность насыщения Ыя, температура Кюри Тс, константы К и К2 магнитной кристаллографической анизотропии и магнитострикция насыщения Х3 относятся к основным магнитным свойствам, связанным со строением вещества [3]. Эти свойства связаны с химическим составом и не зависят от структуры вещества, поэтому их называют структурно-нечувствительными. Магнитная проницаемость ¡, коэрцитивная сила Нс, остаточная намагниченность Мг, ход кривой намагничивания, а также общий вид петли гистерезиса зависят от структуры вещества, следовательно, называются структурно-чувствительными.

Термины «магнитотвердый» и «магнитомягкий» исторически относятся к теме сравнения технически чистого железа и сталей - при добавлении углерода увеличиваются не только показатели механических свойств, но и коэрцитивная сила [7]. Характерными свойствами МММ являются их способность намагничиваться до насыщения даже в слабых полях и малые потери на перемагничивание [8]. МММ принято классифицировать по химическому составу: электротехнические стали и сплавы, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой в слабых полях. Наиболее распространенные МММ -железокобальтовые сплавы. Наиболее распространенное применение -изготовление магнитопроводов. Более подробно МММ описаны в учебном пособии автора Мишина Д.Д. [9]. Применение сталей для производства ПМ в настоящее время является рудиментарным.

1.2.2 Магнитотвердые материалы

Магнитотвердыми принято называть такие магнитные материалы, коэрцитивная сила которых находится в пределах 5-103-5-106 А/м (6060000 Э), а максимальное энергетическое произведение в пределах 1-400 кДж/м3 (1-50 МГс-Э) [9]. В настоящее время на постоянных магнитах на основе сплава системы Кё-Бе-Б достигнуты значения (ВИ)тах 454,6 кДж/м3 (57 МГс-Э), что подтверждается исследованиями [10].

Существует несколько классификаций МТМ - по области применения, по способу получения и по типу материала. По способу получения материалы можно разделить на две группы: литые и порошковые. По типу материала в РФ принята следующая дифференциация:

- литые магнитотвердые сплавы на железо-никель-алюминиевой основе в соответствии с требованиями ГОСТ 17809-72 [6];

- магнитотвердые деформируемые материалы на основе сплавов железа, хрома и кобальта в соответствии с требованиями ГОСТ 24897-81 [11];

- спеченные магнитотвердые материалы на основе сплавов кобальта с редкоземельными металлами в соответствии с требованиями ГОСТ 21559-76 [1];

- спеченные магнитотвердые материалы на основе сплава неодим-железо-бор в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52956-2008 [12];

- гексаферриты магнитотвердые (далее - ферриты) в соответствии с требованиями ГОСТ 24063-80 [13].

Таблица 1. Основные параметры магнитных материалов

Материал Вг, Тл И«, кА/м (ВН)тах, кДж/м3 Ттах, °С ТКИ, %/°С Тс, °С P, г/см3 Твердость НЯе

Мп-А1 0,52-0,62 159-207 40-56 - 0,12 300 5,1 50-55

рг-Со 0,65-0,75 238-358 72-88 - 0,04 500 15,0 -

Ба^Оэ) 0,20-0,42 160-230 7,5-32 250 0,20 450 4,8-5,0 45-55

8г(Ре20з) 0,38-0,40 220-230 28-30 250 0,20 450 4,8 45-55

Бе-Сг-Со 0,8-1,38 24-55 7-42 450 0,02 650 7,7 36-45

А1-№-Со (Си, Бе) 0,75-1,40 44-132 36-96 550 0,01-0,02 900-920 7,3-7,4 43-60

8т-Со 0,86-0,92 750-2000 140-166 250 0,04 720 8,4-8,5 45-70

8т-Со-Бе-Си-гг 0,90-1,14 650-1750 150-240 300 0,03 825 8,2-8,4 50-75

Ш-Бе-Б 1,08-1,30 1050-2150 230-335 110-200 0,06 310-490 7,4-7,5 40-55

8т-Ре-Ы <0,8 <630 - - 0,02 470 8,0-8,4 -

Примечание: Ттах - максимальная рабочая температура; ТКИ - значение обратимого температурного коэффициента индукции в интервале 20-100°С; р - плотность материалов.

Рисунки 2, 3 и таблица 1 визуализируют диапазон достигнутых магнитных свойств, который по максимальному энергетическому произведению составляет до 40 раз, по коэрцитивной силе 15 и более раз, а по остаточной индукции до 10 раз. По абсолютной величине коэрцитивной силы магниты на основе 8тСо5 и сейчас не уступают современным «рекордсменам» по свойствам - магнитам на основе соединения Кё2Ее14Б. С точки зрения температурной стабильности лидерами являются магниты из литых МТМ на основе сплавов системы А1-М-Со.

1.2.2.1 Магнитотвердые ферриты

Существуют магнитомягкие и магнитотвердые ферриты, последние являются единственными неметаллическими МТМ. Свойства, особенности производства и применения магнитомягких и магнитотвердых ферритов подробно описаны в работах [14,15].

Природа высоких показателей коэрцитивной силы обусловлена небольшими размерами кристаллических зерен и сильной магнитокристаллической анизотропией. Образцы данного МТМ характеризуются также стойкостью к внешним воздействующим факторам (далее - ВВФ), например - к механическим воздействиям и стойкостью к высоким частотам, что связано с высоким удельным сопротивлением. По сравнению с ближайшим аналогом - литыми МТМ, магнитотвердые ферриты имеют превосходящие показатели коэрцитивной силы и уступают по индукции насыщения Б3.

1.2.2.2 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Al-Ni-

Данный тип МТМ берет свое начало в 1930-х годах, когда изначальной основой для него служил сплав системы Fe-Al-Ni, где ^ (до 40%), & и Mn были улучшающими добавками. Подробно история появления и развития данных сплавов приведена в работе [16].

К основным преимуществам образцов литых МТМ на основе сплавов системы Al-Ni-Co можно отнести высокую температуру Кюри и стабильность магнитных свойств в широкой области температур, более высокие механические свойства по сравнению со спеченными аналогами, высокие значения намагниченности насыщения. Основным недостатком является низкое значение коэрцитивной силы, что накладывает определенные ограничения на дальнейшее применение конечной продукции, а именно - для предотвращения размагничивания магнитов в конструкции приходится значительно увеличивать их размер вдоль вектора

намагниченности, что в свою очередь приводит к увеличению габаритов всего изделия.

Исследования высококоэрцитивного состояния сплавов системы Al-Ni-^ и его легирования, наноструктуры, химического и фазового состава, влияние пластической деформации на основные параметры изложены в работах [17-22].

1.2.2.3 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Fe-Cr-

В 1971 году был получен образец нового на тот момент МТМ на основе сплава системы Fe-Cr-Co [23] с магнитными свойствами, близкими к сплавам системы Al-Ni-Co. Образцы МТМ на основе сплавов системы Fe-Cr-Co обладают рекордными показателями среди всех типов МТМ механических свойств, что обуславливает применение в составе конечных изделий на их основе стойких к хрупкому разрушению, ползучести и вибрационным нагрузкам. Яркий пример такого применения - это гироскопы. Также данный тип МТМ незаменим в случае, когда требуется ПМ сложной формы, для достижения которой требуется токарная и фрезерная обработка. Следует отметить, что сплавы системы Fe-Cr-Co являются самой дешевой основой, среди всех типов металлических МТМ, поскольку в составе отсутствуют дорогостоящие РЗМ, а доля ^ кратно меньше, чем в сопоставимых аналогах сплавов системы Al-Ni-Co. Совокупность данных преимуществ неизбежно приводит к заменам в конечных изделиях ПМ из МТМ на основе сплавов системы Al-Ni-Co на аналоги системы Fe-Cr-Co, за исключением требований к высоким температурам.

Исследования сплавов системы Fe-Cr-Co, особенности легирования, влияние состава на свойства образцов приведены в работах [24-34].

1.2.2.4 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Кё-Бе-Б

Образцы МТМ на основе сплавов типа ЯгБе^В, где Я - Ш, Рг, ТЬ и Бу

обладают наилучшими магнитными свойствами относительно остальных типов МТМ, а именно - наивысшей коэрцитивной силой и максимальным энергетическим произведением. Однако, температурная стабильность кратно хуже, чем у аналогов на основе сплавов системы Бт-Со, что в значительной степени обусловлено более низкой температурой Кюри. Исследования сплавов системы Кё-Бе-В изложены в работах [35-49]. Отдельно стоит отметить работы [50,51], посвященные легированию ТЬ и Бу этих сплавов посредством введения их гидридов в порошковые смеси, что приводит к росту значений поля анизотропии На, а следовательно, коэрцитивной силы по намагниченности Ис(. Также, добавление порошка, обогащенного тяжелыми РЗМ (фторид, гидрид, оксид или нитрид), при спекании основного материала позволяет избежать сильного снижения остаточной намагниченности.

Данный тип МТМ примечателен тем, что именно на его образцах были получены максимальные магнитные свойства [10], и ученые по всему миру до сих пор ведут исследования и стремятся их превзойти. Также, по стоимости материалов и сложности технологии изготовления данный тип МТМ уступает аналогу на основе сплавов системы Бт-Со, что в свою очередь обуславливает кратное превосходство по объему мирового производства.

1.2.2.5 Магнитотвердые материалы на основе сплавов системы Бт-Бе-К

Спеченные МТМ на основе порошков Бт-Бе-Ы с ростом своего

развития в будущем могут стать альтернативой аналогам сплавов системы Кё-Бе-В. Порошки Sm2Fe17Nx обладают сравнимыми с приведенными аналогами магнитными свойствами, а именно - температура Кюри Тс = 476°С (более чем на 30 % выше, чем для №2Бе14В), значение поля анизотропии (22 Тл, на 50 % выше, чем для №гБе14В) и намагниченности насыщения (1,57 Тл, на 10 % выше, чем для №2Бе14В) [52-55]. Также немаловажным

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шумкин Сергей Сергеевич, 2022 год

Список литературы

1. ГОСТ 21559-76 Материалы магнитотвердые спеченные. Марки

2. J.M.D. Coey Magnetism and magnetic materials//Cambridge, 2009. 617 c.

3. Пятин Ю.М. Постоянные магниты. Справочник//Москва «Энергия», 1980. 488 с.

4. Кекало И.Б., Самарин Б.А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами: Учебник для ВУЗов. - М.: Металлургия, 1989. 496 с.

5. Бозорт Р.М. Ферромагнетизм// Издательство иностранной литературы. - М., 1956. 785 с.

6. ГОСТ 17809-72 Материалы магнитотвердые литые. Марки

7. Liu Y. Sellmyer D. Shindo S. Handbook of advanced magnetic materials// Springer, 2006. 1832 р.

8. Преображенский А.А. Бишард Е.Г. Магнитные материалы и элементы: Учебник для студ. ВУЗов по спец. «Полупроводники и диэлектрики» - М.: Высш. шк., 1986. 352 с.

9. Мишин Д.Д. Магнитные материалы: Учеб. пособие для вузов - М.: Высш. шк., 1991. 384 с.

10. W.Rodewald, B. Wall, M. Katter Topology of Nd-Fe-B Magnets with a high Energy Density// IEEE Transactions on Magnetics (Volume: 39, Issue: 5, Sept. 2003) P. 2932-2934

11. ГОСТ 24897-81 Материалы магнитотвердые деформируемые. Марки

12. ГОСТ Р 52956-2008 Материалы магнитотвердые спеченные на основе сплава неодим-железо-бор. Классификация. Основные параметры

13. ГОСТ 24063-80 Ферриты магнитотвердые. Марки и основные параметры

14. Меньшова С.Б., Вергазов Р.М., Андреев В.Г. Ферриты - изделия стратегического значения// Труды международного симпозиума

«Надежность и качество», Издательство Пензенского Государственного Университета, т. 1, 2008. С. 16-19

15. Robert C. O'Handley Modern Magnetic Materials Principles and Applications//A Wiley-Interscience publication, Jonh Wiley&Sons, Inc., 2000. 740 р.

16. Лившиц Б.Г. Высококоэрцитивные сплавы// Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. - М., 1945. 125 с.

17. Z. Ahmad, Z. Liu, A. ul Haq Synthesis, magnetic and microstructural properties of Al-Ni-Co magnets with additives//Journal of Magnetism and magnetic materials, Volume 428, 15 April 2017, Pages 125-131

18. X. Li, A. Chiba, M. Sato, S. Takahashi Synthesis and characterization of nanoparticles of Al-Ni-Co alloys//Acta Materialia 51 (2003) 5593-5600

19. K. Löwe, M. Dürrschnabel, G. C. Hadjipanayis Microstructure and magnetic properties of melt-spun Al-Ni-Co-5 Alloys/Journal of Magnetism and magnetic materials, Volume 407, 1 June 2016, Pages 230-234

20. W. Wolf, B.O. Sitta, L.M. Martini Effect of Cr addition on the formation of the decagonal quasicrystalline phase of a rapidly solidified Al-Ni-Co alloy/Journal of alloys and compounds, Volume 707, 15 June 2017, Pages 41-45

21. Ю.В. Коноплёв, А.К. Изгородин Огруктурообразование, свойства и применение горячедеформированных сплавов ЮНДК и ЮНДКТ// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). -М, 2007. 3 с.

22. Y. Sun, J. Zhao, Z. Liu The phase and microstructure analysis of Al-Ni-Co magnets with high coercivity//Journal of Magnetism and Magnetic Materials 379 (2015)58-62

23. Kaneko Н., Homma М., Nakamura К. New ductile permanent magnet of Fe-Cr-Co system // AIP Conf. Proc. 1972. N. 5. P. 1088-1092

24. O. Ushakova, E. Dinislamova, M. Gorshenkov, D. Zhukov Structure and magnetic properties of Fe-Cr-Co nanocrystalline alloys for permanent magnets/Journal of Alloys and Compounds 586 (2014) S291-S293

25. R. Rastabi, A. Ghasemi, M. Tavoosi, M. Ramazani Magnetic features of Fe-Cr-Co alloys with tailoring chromium content fabricated by spark plasma sintering// Journal of Magnetism and magnetic materials, Volume 426, 15 March 2017, Pages 744-752

26. H. Matsumoto, N. Ikuta, T. Fujiwara Microstructures and magnetic properties of spark plasma sintered Fe-Cr-Co type and Sm2Co17 type magnets// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276 (2004) e1873-e1875

27. S. Tao, Z. Ahmad, P. Zhang, X. Zheng, F. Wang Enhancement of magnetic and microstructural properties in Fe-Cr-Co-Mo-VZr-Y permanent magnetic alloy// Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 484, 15 August 2019, Pages 88-94

28. Z. Ahmad, A. ul Haq, Mi Yan, Zafar Iqbal Evolution of phase, texture, microstructure and magnetic properties of Fe-Cr-Co-Mo-Ti permanent magnets// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 324 (2012) 2355-2359

29. L.X. Lv, L. Zhen, C.Y.Xu, X.Y.Sun Phase field simulation of microstructure evolution in Fe-Cr-Co alloy during thermal magnetic treatment and step aging// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 322 (2010) 987-995

30. Беляцкая И.С. Арабей Е.В. Меженный Ю.О. Влияние молибдена в количестве 10-15% на структуру и магнитные свойства сплавов Fe-Cr-Со//Известия высших учебных заведений - Черная металлургия, № 11, 1982. С. 96-98

31. Михеев Н.И. Кавалерова Л.А. Миляев И.М. и др. Влияние состава на магнитные параметры магнитоизотропных сплавов системы-хром-кобальт-ниобий//Электронная техника, серия «Материалы», № 1(174), 1983, С. 63-64.

32. Трошкина В.А. Кучеренко Л.А. Абрамьян А.Х. Миляев И.М. Кавалерова Л.А. Исследование процессов термообработки сплава типа

ХК15// Известия высших учебных заведений - Черная металлургия, № 7, 1983. С. 111-115

33. Авраамов Ю.С. Белова В.М. Максимов Б.А. Самарин Б.А. Особенности структурных и магнитных превращений сплавов системы Fe-Cr-Co// Доклады Академии наук СССР, 1981 Том 257, № 1. С. 87-89

34. Самарин Б.А. Шубаков В.С. Максимов Б.А. Дементьева Г.П. Структурные и фазовые превращения в высококоэрцитивных сплавах типа Х22К15-Х24К15//Металлы, № 5, 1986. С. 119-122

35. Savchenko A.G. Menushenkov V.P. Magnetization processes in Nd-Fe-B-based sintered permanent magnets// Proceedings of the Third Moscow International Symposium on Magnetism (2005), P. 236-240

36. Z. Chen, N. Wang, Xiaoping Song, and Xiaotian Wang A. Nd-Fe-O intergranular phase in Nd-Fe-B sintered magnets and its effect on coercivity// IEEE Transactions on magnetics, VOL. 31, #. 3, may 1995. P. 2215-2219

37. R. Gao, D. Zhang, W. Li, X. Li, J. Zhang Hard magnetic property and dM(H) plot for sintered Nd-Fe-B magnet// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 208 (2000) 239-243

38. A. Gabay, V. Gaviko, Ye. Belozerov Structure of melt-spun Nd8Fe86 6Nb5 4 and hard magnetic properties of its nitride// Journal of Alloys and Compounds 288 (1999) 306-311

39. Скуратовский Ю. Добрынин Н. Моргунов А. Шакин А. Савченко А. Влияние низкотемпературного отжига на коэрцитивную силу спеченных постоянных магнитов Nd-Fe-B// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - М, 2007. 6 с.

40. Пискорский В. Сычев И. Валеев Р. Влияние термообработки на свойства магнитов Nd-Fe-Al-Ti-B// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - М, 2007. 6 с.

41. Каблов Е. Оспенникова О. Королев Д. Влияние алюминия на магнитные свойства спеченных материалов системы Nd-Fe-Co-B// Авиационные материалы и технологии, №S2 2015. С. 20-23

42. Каблов Е. Оспенникова О. Королев Д. Механизмы влияния содержания бора и термообработки на свойства магнитов системы Nd-Fe-Al-Ti-B// Авиационные материалы и технологии, №S2 2015. С. 30-34

43. X. Liu,Y. Zhang, P. Zhang Microstructure evolution of Dy69Ni31-added Nd-Fe-B sintered magnets during annealing// Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 486, 15 September 2019, 165260

44. Y. Zhang, M. Liu, S. Sun Study on recycling technology for waste MQ bonded Nd-Fe-B magnets//Journal of Magnetism and Magnetic Materials 475 (2019)465-469

45. T. Sasaki, Y. Takada, H. Okazaki Role of Ga on the high coercivity of Nd-rich Ga-doped Nd-Fe-B sintered magnet/Journal of Alloys and Compounds Volume 790, 25 June 2019, Pages 750-759

46. X. Li, M. Yue, S. Zhou Effect of hydrogen pressure on hydrogen absorption of waste Nd-Fe-B sintered magnets//Journal of Magnetism and Magnetic Materials 473 (2019) 144-147

47. T. Saito, S. Nozaki, D. Nishio-Hamane Improvement of coercivity in Nd-Fe-B nanocomposite magnets//Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 445, 1 January 2018, Pages 49-52

48. Z. Mural, L. Kollo, M. Xia The effect of nano-TiC addition on sintered Nd-Fe-B permanent magnets//Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 429, 1 May 2017, Pages 23-28

49. F. Yang, Y. Sui, C. Chen Sulfur doping effect on microstructure and magnetic properties of Nd-Fe-B sintered magnets//Journal of Magnetism and Magnetic Materials 446 (2018) 214-220

50. Бурханов Г. Лукин А. Кольчугина Н. Прокофьев П. Исследование сплавов R3Co0.6Cu0.4 и R3Co0.6Cu0.4Hx (R = Pr, Dy, Tb, X =~7) для использования в качестве добавок при производстве магнитов типа Nd-Fe-BZ/Электроника и микроэлектроника СВЧ Том: 1 Год: 2017 С. 32-35

51 S. Shumkin P. Prokofev M. Semenov Production of permanent magnets for magnetically hard alloys// Metallurgist, Vol. 63, Nos. 5-6, September, 2019,

462-468 (Russian Original Nos. 5-6, May-June, 2019) DOI 10.1007/s11015-019-00846-3

52. Камынин А.В., Менушенков В.П., Хотулёв Е.С, Эверстов А.А. Исследование фазового состава, структуры и магнитных свойств высококоэрцитивных сплавов на основе системы Sm2Fe17 в зависимости от технологии их изготовления// Проблемы черной металлургии и материаловедения, №1, 2019. С. 70-78

53. T. Ishikawa K. Yokosawa K. Watanabe, K. Ohmori Modified process for high-performance anisotropic Sm2Fe17N3 magnet powder//Journal of Physics: Conference Series 266 (2011) 012033

54. K. Ohmori T. Ishikawa Progress of Sm-Fe-N anisotropic magnets//Journal of Iron and Steel Research, International Volume 13, Supplement 1, 2006, Pages 221-230

55. J. Coey P. Stamenov S. Porter Sm-Fe-N revisited; Remanence enhancement in melt-spun nitroquench material/Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volume 480, 15 June 2019, Pages 186-192

56. K. Strnat, G. Hoffer, A. Ray Magnetic properties of Rare-Earth-Iron intermetallic compounds// IEEE Transactions on Magnetics, 1966, vol. 2, pages 489-493

57. K.H.J. Buschow, F.R. de Boer Physics of Magnetism and Magnetic Materials// Kluwer Academic Publishers, 2004. 182 p.

58. Дерягин А.В Редкоземельные магнитожесткие материалы// УФН, 1976, вып. 120, С.393-437

59. H. Kronmuller D. Goll Micromagnetic analysis of pinning-hardened nanostructured, nanocrystalline Sm2Co17 based alloys// Scripta Materialia Volume 47, Issue 8, 11 October 2002, Pages 545-550

60. C. Rong H. Zhang J. Zhang Micromagnetic simulation of the coercivity mechanism in Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z magnets// Journal of applied physics VOLUME 95, NUMBER 3, p. 1351-1356

61. W. Tang Y. Zhang G. Hadjipanayis Microstructure and magnetic properties of Sm(CobalFexCu0.128Zr0.02)7.0 magnets with Fe substitution// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 221 (2000) 268-272

62. Y. Zhang M. Corte-Real G. Hadjipanayis Magnetic hardening studies in sintered Sm(Co,Cux ,Fe,Zr)z 2:17 high temperature magnets// Journal of applied physics Volume 87, № 9, 6722-6724

63. W. Gong R. Gao H. Feng Effect of Zr on the microstructure, magnetic domain structure, microchemistry and magnetic properties in Sm(CobaiCuo.08Fe010Zrx)8.5 magnets// Journal of physics D: Applied physics (2007). - 40.- 7620 - 7624.

64. H. Kromuller D. Goll Analysis of the temperature dependence of the coercive field of Sm2Co17 based magnets// Scripta Materialia 48 (2003) 833-838

65. Лукин А.А., Дормидонтов А.Г., Егоров С.М. Перспективные материалы для постоянных магнитов// ГОНТИ-25, 1992, 158 с.

66. A. Lefevre L. Cataldo M. Cohen-Adad A representation of the Sm-Co-Zr-Cu-Fe quinary system a tool for optimisation of 2/17 permanent magnets// Journal of Alloys and Compounds Volumes 262-263, 14 November 1997, Pages 129-133

67. Alberto P. Guimaraes Principles of Nanomagnetism// Springer, 2009,

221 p.

68. Чечерников В.И. Магнитные измерения// Издательство Московского Университета, 1969, 388 с.

69. Шихин А.Я. Испытания магнитных материалов и систем// Энергоатомиздат. - М: 1984. 376 с.

70. ГОСТ 25639-83 Магниты литые постоянные. Технические условия

72. Китаев В.Н., Дремков М.А. Уралёв А.А. Клитеник О.В. Индукционный генератор// Надёжность и качество - 2015: труды международного симпозиума, Изд-во ПГУ, 2015. Том 2, С. 111-112

73. Герюков А.Ш., Богданов В.В., Назаров С.В. Исследования гибридной технологии бесконтактного акустического контроля// Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени ак. М.Ф. Решетнева, 2010, С. 135-138

74. Асташина Н.Б., Казаков С.В., Рогожников Г.И. Клинико-теоретическое обоснование применения постоянных магнитов для фиксации съемных зубных и зубочелюстных протезов// Проблемы стоматологии, 2011, № 4, С. 44-50

75. Китаева А.В. Преобразователи микроэлектромеханических датчиков// Труды Международного симпозиума «Надежность и качество», 2014. 3 с.

76. Матусевич В.А., Гетя А.Н., Шарабан Ю.В. Применение высококоэрцитивных постоянных магнитов в самолетных агрегатах//Електротехшка i Електромехашка (Украина), 2006, № 1, С. 33-35

77. Сайкин М.С. Разработка и анализ конструкций герметизаторов на основе магнитных наножидкостей для технологического оборудования// Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 12, №1 (2), 2010, С. 499-503

78. Саунин В.Н., Телегин С.В. Магнитожесткие плазмонапыленные покрытия на основе Бш-Со-сплавов// Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева, 2012, С. 204-208

79. Решетов С.А., Трубачев А.Т., Лашин В.Ю. Перспективы создания авиационных следящих приводов с рекуперацией энергии// Научный вестник МГТУ ГА №148 (2009), С. 34-42

80. Самылкин А.М. Технология постоянных магнитов из магнитопластов на основе эпоксидного порошкового

связующего//Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Саратов, 2008. 156 с.

81. Михайлин С.В., Житковский В.Д., Чубаров Е.П. Применение постоянных магнитов из магнитопластов в радиоэлектронном приборостроении// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2007. 5 с.

82. Чередниченко И.В., Бондаренко Ю.А., Колодяжный М.Ю., Кузьмина Н.А., Шубаков В.С., Жуков Д.Г. Структура и свойства сплавов для постоянных магнитов ЮНДК25БА, полученных методом направленной кристаллизации с жидкометаллическим охладителем// Труды ВИАМ №11 (59), 2017. С. 29-36

83. Патент 2204614 РФ Способ изготовления постоянных магнитов из сплавов системы железо-хром-кобальт/ О.А. Кайбышев, Г.Ф. Корзникова, В.В. Астанин (по заявке 2001119698\02, приоритет от 16.07.2001 г.)

84. Авторское свидетельство СССР №SU 1296600 Способ изготовления магнитов из сплавов системы железо-хром-кобальт// Р.З. Валиев, О.А. Кайбышев, В.В. Столяров, И.М. Миляев, А.В. Корзникова и Л.А. Кавалерова (приоритет от 28.06.1985 г.)

85. I.M. Milyaev, M.I. Alymov, I.N. Bouryakov, V.S. Yusupov and D.M. Abashev Magnetic properties of powder hard magnetic Fe-27Cr-10Co-0.5Mo and Fe-27Cr-10Co-2Mo alloys// IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 347 (2018) 012053.

86. Байдаров С.Ю., Камынин А.В., Крапошин В.С., Чернышев Д.Л. Проблемы развития MIM-технологии в России в области производства постоянных магнитов// Металловедение и термическая обработка металлов №9 (770), 2019. С. 23-26

87. A.Freeman, Chun Li, R.Wu, G.Hadjipanayis, G.Prinz Nanostructured Magnetic Materials// Springer Science+Business Media LLC, New-York, 1991. 720 p.

88. Парилов А.А. Технология получения и процессы перемагничивания пленочных магнитов из сплава системы Nd-Fe-B// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2002. 156 с.

89. Векшин Б.С., Камынин А.В., Прокофьев П.А., Ситнов В.В., Хотулев Е.С., Эверстов А.А. Новые технологии в производстве постоянных магнитов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr// Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2017. том 1. С. 41-44.

90. G. Hadjipanayis, W. Tang, Y. Zhang, S. Chui, J. Liu, C. Chen and H. Kronmuller High Temperature 2:17 Magnets: Relationship of Magnetic Properties to Microstructure and Processing// IEEE Transactions on magnetics, Vol. 36, N. 5, 2000, p. 3382-3387

91. Y. Horiuchi, M. Hagiwara, M. Endo, N. Sanada and S. Sakurada Influence of intermediate-heat treatment on the structure and magnetic properties of iron-rich Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z sintered magnets// Journal of Applied Physics 117, 17C704 (2015)

92. L. Iliya, Y. Jian-hong, H. Bai-yun, P, Yuan-dong, D. Juan Microstructure of Sm2Co17 magnets and its influence on coercitivity// Trans. Nonferrous met. Soc. China №4 vol. 14,2004. p. 790-793

93. M. Li, Z. Liu, L. Liu, Z. Xue, R. Chen, X. Liu, D. Lee and A. Yan Mechanism of Hydrogen Absorption in 1:7 Sm-Co Phase With Higher Fe Content// IEEE Transactions on Magnetics, vol. 52, №. 2, 2016. 2100204

94. L. Liu, T. Jin, C. Jiang High-temperature oxidation resistance and magnetic properties of Si-doped Sm2Co17-type magnets at 500°C// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 324 (2012) 2310-2314

95. Z. Liu, L. Liu, R. Chen, Y. Sun, D. Lee and A. Yan Optimization of Temperature Coefficient of Remanence and Magnetic Properties of Sintered Sm0.7Dy0.1Gd0.2(CobalFe0.2 Cu0.08Zr0.025)7.2 Magnets Prepared by Strip-Casting Technique// IEEE Transactions on Magnetics, vol. 49, № 12, 2013. p. 5599-5602

96. L. Liu, D. Pan, Z. Liu, H. Zhang, M. Li, R. Chen, X. Liu, A. Yan, D. Lee, W. Li Optimization of magnetic properties of sintered (SmGdDy)(Co,

Fe,Cu,Zr)z magnets by Dy-Co addition// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 374 (2015) 634-638

97. S. Makridis, G. Litsardakis, K. Efthimiadis, S. Hofinger, J. Fidler, D. Niarchos Sm(Co, Fe, Cu, Zr, C)82 ribbons for high-temperature magnets// Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276 (2004) e1921-e1923

98. M. Marinescu, A. Gabay, S. Kodat, J. Liu, G. Hadjipanayis Sm-Co and Pr-Fe-B Magnets with Increased Electrical Resistivity// Original manuscript, Proceedings of 20th International Workshop on Rare Earth Permanent Magnets and Their Applications, Greece, Sept. 8-10, 2008. 8 p.

99. P. Long, Y. Qiuhui, Z. Huaiwu, X. Guangliang, Z. Ming, W. Jingdong Rare earth permanent magnets Sm2(Co, Fe, Cu, Zr)17 for high temperature applications// Journal of Rare Earths, Vol. 26, № 3, 2008, p. 378-382

100. W. Sun, M. Zhu, Z. Guo, Y. Fang, W. Li The coercivity mechanism of sintered Sm(CobaiFe0245Cu0.07Zr002)7.8 permanent magnets with different isothermal annealing time// Physica B (2015), p. 154-157

101. N.M. Talijan Magnetic Properties of Sintered High Energy Sm-Co and Nd-Fe-B Magnets// Science of Sintering, 38 (2006) 73-82

102. J. Tian, S. Zhang, X. Qu, F. Akhtar, S. Tao Behavior of residual carbon in Sm(Co, Fe, Cu, Zr)z permanent magnets// Journal of Alloys and Compounds 440 (2007) 89-93

103. G. Wang, C. Jiang The coercivity and domain structure of Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)6.9 (x=0.07, 0.10, 0.13) high temperature permanent magnets// Journal of Applied Physics 112, 033909 (2012)

104. M. Zakotnik, A. Williams, G. Martinek, I. Harris Hydrogen decrepitation of a 2/17 sintered magnet at room temperature (letter)// Journal of Alloys and Compounds 450 (2008) L1-L3

105. Y. Zhang, W. Tang, G. Hadjipanayis, C. Chen, C. Nelson and K. Krishnan Evolution of Microstructure, Microchemistry and Coercivity in 2:17 Type Sm-Co Magnets with Heat Treatment// IEEE Transactions on Magnetics, vol. 37, № 4, 2001, p.2525-2527

106. T. Zhang, H. Liu, Z. Ma, C. Jiang Single crystal growth and magnetic properties of 2:17-type SmCo magnets// Journal of Alloys and Compounds 637 (2015) 253-256

107. Лукин А.А., Дормидонтов А.Г. Магнитотвердые материалы РЗМ-Co-Fe-M с повышенной температурной стабильностью// Радиотехника, № 2, 2001. С. 87-93

108. Будяк Н.Ф. Зельцер Е.Ю. Шестакова Е.И. Анализ магнитных сплавов// Издательство «Металлургия», 1971, 240 с.

109. K. Grigorovich, G. Burkhanov, S. Shibaev, A. Dalmatov, I. Belyaev, N. Kolchugina fractional gas analysis procedure for determining the contents of oxide and nitride phases in AL-NI-CO alloys// METALURGIJA 48 (2009) 3, 187-191

110. Григорович К.В., Гарбер А.К., Шибаев С.С., Кольчугина Н.Б., Беляев И.В., Кутепов А.В. Определение форм присутствия кислорода в магнитах типа Nd-Fe-B методом фракционного газового анализа// Горный информационно-аналитический бюллетень (Научно-технический журнал), Том 2, № 2, 2007. С. 120-132

111. Коровин Ю.И. Кучумов В. Пронин И.С. Применение атомно-абсорбционного метода для определения Cr и Ni в сплавах Al-Cr-Ni// Заводская лаборатория, т. XXXII, № 6, 1966. С. 704-706

112. G. Svehla Ultraviolet Photoelectron and Photoion Spectroscopy Auger Electron Spectroscopy Plasma Excitation in Spectrochemical Analysis// Elsevier scientific publishing company, Amsterdam-Oxford-New York, 1979. 305 p.

113. Jankowski K. Reszke E. Microwave induced plasma analytical spectrometry// RSC Publishing, 2011. 248 p.

114. V. Kuchumov V. Druzhenkov Y. Korovin Spectral characteristics of the capacitively coupled microvawe plasma of atmospheric pressure// IV International workshop "Microwave discharges: Fundamentals and applications", Moscow, 2001. P. 229-234

115. C.D. West D.N. Hume Rapidfrequency Plasma Emission Spectrophotometer// Analytical Chemistry, vol. 36, № 2 (1964). P. 412-415

116. Авторское свидетельство СССР № 1402231 СВЧ-плазмотрон для спектрального анализа растворов Коровин Ю.И., Кучумов В.А., Друженков В.В., Антропов А.С., Циренин В.Н., Зеленин А.П. (приоритет от 17.03.1986).

117. Чередниченко И.В., Оспенникова О.Г., Пискорский В.П., Валеев Р.А., Бузенков А.В. Материалы для постоянных магнитов (обзор)// Новости материаловедения. Наука и техника, № 4 (22), 2016. С. 43-57

118. Юшина Т.И, Петров И.М., Гришаев С.И., Черный С.А. Обзор рынка РЗМ и технологий переработки редкоземельного сырья// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал),

2015. С. 577-608

119. E.C. Subbarao Science and Technology of Rare Earth Materials// Elsevier Science, 1980. 439 p.

120. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Буров И.В., Маркова И.А., Наумкин О.П. Сплавы редкоземельных металлов// Издательство Академии Наук СССР, М. - 1962. 269 с.

121. Чередниченко И.В., Оспенникова О.Г., Пискорский В.П., Валеев Р.А., Бузенков А.В. Экономические аспекты производства постоянных магнитов (обзор)// Новости материаловедения. Наука и техника, № 4 (22),

2016. С. 58-76

122. Наумов А.В. Обзор мирового рынка редкоземельных металлов// Известия вузов. Цветная металлургия № 1 (2008). С. 22-31

123. Твердов А. Жура А. Никишичев С. Обзор рынка редкоземельных металлов// Глобус № 1 (25), февраль 2013. С. 16-19

124. Кондратьев В.Б. Глобальный рынок редкоземельных металлов// Горная Промышленность №4 (134), 2017. С. 48-54

125. Кучумов В.А. Шумкин С.С. Анализ химического состава исходного сплава при производстве постоянных магнитов из сплавов системы Sm-Co// Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. Т. 23. № 1. С. 219-225

126. Хованский Г.С. Номография и ее возможности. - М.: Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1989. 128 с.

127. Шумкин С.С. Шпер В.Л. Зависимость магнитных свойств постоянных магнитов из сплавов системы SmCo от химического состава исходного слитка// Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2017. № 2. С. 95-99

128. Шумкин С.С. Семёнов М.Ю. Определение химического состава металлических постоянных магнитов, содержащих редкоземельные металлы, обеспечивающего оптимальные магнитные свойства// Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2018. № 3. С. 96-100

129. E. Wolowiec, P. Kula. The application of artificial neural networks in optimization of heat treatment processes of steel// Journal of applied computer science Vol. 19 No. 1 (2011), P. 161-169

130. E. Wolowiec-Korecka. Methods of data mining for modelling of low-pressure heat treatment// Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Volume 85 № 1 (2017), P. 31-40.

131. Вомпе Т.А. Разработка и исследование низкокобальтовых магнитотвердых Fe-Cr-Co сплавов// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2018. 155 с.

132. Кособудский И.Д. Ультрадисперсные магнитные системы на основе d и f-металлов// Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук. Саратов, 2000. 287 с.

133. Шумкин С.С. и др. Состав и эксплуатационные свойства магнитотвердых материалов на основе сплавов системы Sm-Co-Fe-Cu-Zr, полученных с использованием вторичного сырья//МиТОМ (2021). № 9. С. 1926.

Приложение 1