Brevet FR2002822A1 — publié le 19691031

i 2002822 La présente invention est relative à la technique de la fabrication des aimants ; et elle concerne, plus particulièrement» un procédé perfectionné pour classer dimensionne11ement par tamisage des substances ferromagnétiques en fines particules, no-5 tamment en vue de la fabrication d'aimants s Il est généralement reconnu que les propriétés de matériaux magnétiques en masse ayant d'importantes anisotropies cristallines et destinés à la réalisation d'aimants permanents peuvent être considérablement améliorées en fragmentant ces maté-10 riaux sous la forme de poudres. On sait aussi que les particules constitutives de telles poudres peuvent être alignées dans un milieu de liaison en y appliquant un champ magnétique pour produire un corps d'aimant permanent composite ayant des propriétés supérieures dans la direction de l'alignement. En général, plus les 15 particules d'un matériau magnétique pulvérisé donné sont petites, meilleures sont leurs propriétés dans un aimant permanent (propriétés telles que la force coercitive). Toutefois, certains matériaux magnétiques tels que les alliages correspondant à la composition Co^R où R est un métal choisi parmi le groupe constitué 20 par l'yttrium, le thorium, les métaux des terres-rares appartenant à la série des lanthanides, ou parmi des associations d'au moins deux tels éléments métalliques, peuvent avoir un comportement différent : en effet, un broyage excessif de ces alliages peut provoquer une diminution de la force coercitive ou d'autres 25 propriétés magnétiques dans les domaines granulométriques correspondant à de plus fines particules. En outre, les petites particules fortement magnétiques ont tendance à s'agglomérer fortement en amas compacts beaucoup plus gros que les particules individuelles, ce qui rend difficiles, sinon impossibles, les opé-30 rations classiques de tamisage même si l'on prévoit une agitation des particules (agglomérées ou non) sur les tamis de classement. La technique spécialisée ressent donc le besoin d'avoir à sa disposition une méthode permettant d'améliorer le rendement 35 de tamisage pour de petites particules de matériaux ae cette sorte, et ceci constitue le but principal de la présente invention. D'autres buts, particularités et avantages de ladite invention apparaîtront à la lecture du complément de description qui suit et qui concerne différents modes de réalisation de 1'invention 40 choisis à titre d'exemples non limitatifs. BAD 69 05323 2 2002822 En résumé, et selon un premier aspect de 1'invention, on a découvert que le classement granulométrique (ou dimensionnel) de matériaux magnétiques en fines particules peut être considérablement amélioré par application d'un champ magnétique relati-5 vement faible, mais cependant efficace au travers de la surface d'un tamis supportant un tel matériau pulvérulent, et cela plus particulièrement si les particules sont simultanément agitées mécaniquement. Plus particulièrement, et à titre d'exemple de mise en 10 oeuvre de la présente invention, on broie en poudre, à l'aide d'un mortier ou d'un pilon, une certaine quantité de Co^Sm,substance très friable comme le sont tous les autres composés intermétalliques COj-R du type sus-spécifié. A l'aide d'une brosse,on fait ensuite passer la poudre au travers d'un tamis de classe-15 ment à ouvertures carrées mesurant 0,149 mm de côté. La matière passant au travers de ce tamis est ensuite brossée avec une brosse en fibres de superpolyamides sur un tamis de classement à ouvertures carrées mesurant 0,088 mm de côté ; au cours d'une opération d'une durée de deux minutes, on obtient ainsi 138,7 milli-20 grammes de substance passant au travers du tamis de 0,149 mm et restant sur le tamis de 0,088 mm. A la fin de la période de brossage de deux minutes, il ne passe pratiquement plus de matière au travers du tamis. Lors d'un examen au microscope de la matière restant sur le tamis, on observe qu'une portion substantielle 25 en est composée d'amas agglomérés de petites particules qui a-dhèrent fortement les unes aux autres. On place ensuite un fort aimant permanent à proximité de la face de sortie du tamis, ce qui a pour effet de produire un champ magnétique auquel se trouve soumise la matière passant au travers du tamis de 0,149 mm et 30 restant sur le tamis de 0,88 mm, et on brosse encore cette matière sur le tamis de 0,088 mm pendant quelques minutes jusqu'à ce qu'il ne passe plus de matière au travers du tamis. Après ce traitement, le poids de la matière retenue sur le tamis de 0,088 mm n'est plus que de 40,5 mg. On sait que la force magnétique 35 coercitive de ces substances croit au fur et à mesure que les particules en deviennent plus fines. On détermine que la force coercitive de la matière passant au travers du tamis de 0,149mm et restant sur le tamis de 0,088 mm après brossage sans application de champ magnétique est de 2370 oersteds, tandis qu'elle est 40 de 540 oersteds après brossage dans le champ magnétique. On pour-* - * BAD ORIGNAL 0532 3 3 2002822 suit le tamisage avec application de champ magnétique en utilisant des tamis à ouvertures carrées mesurant respectivement 0,061 et 0,044 mm de côté ; les résultats obtenus se trouvent résumés dans le Tableau ci-après. Le poids de la matière brossée initiale restant sur le tamis de 0,088 mm est de 138,7 mg ; cette substance a une force coercitive (H ) de 2370 oersteds. c Spécification de tamisage Poids en Hc en oersteds mg reste sur 0,088 mm 40,5 540 10 passe au travers de 0,088 mm mais reste sur 0,061 mm 30,5 900 passe au travers de 0,061 mm mais reste sur 0,043 mm 14,7 1735 passe au travers de 0,043 mm 46,8 7500 15 perte 6,2 total 138,7 Sur un tamis à ouvertures carrées de 0,043 mm de côté, on place une quantité similaire de Co5Sm pulvérisé et on brosse avec une brosse en fibres de superpolyamides pendant assez long-20 temps pour qu'il ne passe pratiquement plus de matière au travers du tamis. On constate que la quantité de matière passant au travers de ce tamis de 0,043 mm est de 3,2 milligrammes. On remet cette matière sur le dessus du tamis et on l'y mélange avec la matière qui n'avait pas passé. On soumet la matière à un champ 25 magnétique engendré par un courant alternatif d'une fréquence de 60 Hz passant dans un solénoïde agencé au-dessous du tamis, et on brosse la matière comme auparavant, mais sous l'influence de ce champ magnétique alternatif. La quantité de matière passant au travers du tamis dans ces conditions est de 19,4 mg. On re-30 place cette fraction (passant au travers du tamis de 0,043 mm) sur le dessus du tamis et on répète sa séparation. Cette fois,la quantité de matière passant au travers du tamis de 0,043 mm est de 3,5 mg, ce qui est en assez bon accord avec le résultat de la première séparation sans champ magnétique. 35 De tout ce qui précède, il ressort clairement que le classement granulométrique de petites particules de matériaux pour aimants permanents du type sus-spécifié est grandement facilité par l'application d'un.champ magnétique pendant l'opération de tamisage. En outre, l'invention permet de réaliser un 40 classement granulométrique sélectif dans des intervalles granu— lométriques particuliers pour les particules. Par exemple, si 69 05323 4 2002822 l'on désire produire des particules dans un intervalle granulométrique correspondant à des tamis extrêmes de 0,061 mm (particules passant au travers de ce tamis) et 0,043 mm (particules restant sur ce tamis), on aboutit plus efficacement à un tel ré-5 sultat grâce à la mise en oeuvre de la présente invention. Il convient encore de souligner que l'invention est applicable aussi à d'autres matériaux ferromagnétiques en fines particules qui peuvent ou non être considérés comme des matériaux magnétiques "durs". De plus, en combinant les opérations de broyage avec des 10 opérations de tamisage alternées, l'application d'un champ magnétique selon les révélations de la présente invention permet la séparation facile des particules plus petites produites et permet de minimiser un broyage excessif indésirable qui, ainsi qu' on l'a rappelé ci-dessus, peut rendre moins favoraoïes les pro-15 prietés magnétiques de certains matériaux. Il convient enfin d'insister sur le fait qu'un spécialiste peut facilement imaginer et utiliser encore bien d'autres variantes et modifications tant des compositions que des modes opératoires sus-spécifiés et ce sans s'écarter pour autant de 20 l'esprit ni de la portée de la présente invention, laquelle portée s'étend à des articles manufacturés,et notamment à des poudres de substances ferromagnétiques classées granulométriquement par mise en oeuvre de ladite invention et à des aimants fabriqués à partir de telles poudres. 69 05323 5 2002822 REVENDICATIONS 1. Procédé, pour la production de fines particules granu-lométriquement classées de matériaux ferromagnétiques, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à broyer une certaine 5 quantité dudit matériau ferromagnétique en fines particules distinctes, à placer lesdites particules sur la surface d'un tamis de classement, à exposer lesdites particules à un champ magnétique et à agiter simultanément lesdites particules. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé, en ce que 10 l'on applique un champ magnétique de polarité constante. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on applique un champ magnétique cycliquement inversé. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on rebroie les particules ne passant pas au travers dudit ta- 15 mis de classement, puis on les tamise à nouveau sous l'influence d'un champ magnétique avec agitation comme précédemment. 5. Poudre de substance ferromagnétique granulométriquement classée par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20 6. Article manufacturé, et notamment aimant permanent, fa briqué à partir d'une poudre selon la revendication 5.