Tensile strength properties of hybrid magnetic composite materials

Abstract

The Nd-Fe-B-barium ferrite hybrid composite materials with epoxy matrix presented in this paper cover maximum energy product from 1 to 13 MGOe. Mixture of magnetic particles is responsible for high magnetic quality, while the thermosetting resin plays a role in mechanical properties. Samples with various ratio of Nd-Fe-B to barium ferrite in constant weight of epoxy resin are examined by tensile strength measurements. Magnetic measurements carried out by using vibrating sample magnetometer (VSM) show typical hysteresis loop. A structural analysis of composite surface is conducted by scanning electron microscope (SEM). Uniform particle distribution of plate shape Nd-Fe-B particles and spherical barium ferrite agglomerates is essential for both, mechanical and magnetic properties of composite materials. Fine particles are incorporated in-between larger particles in epoxy bulk which lead to improving the properties.

U ovom radu proučavani su hibridni Nd-Fe-B-barijum ferit kompozitni materijali sa epoksi matricom čiji se maksimani energetski proizvod kreće od 1 do 13 MGOe. Odlična magnetna svojstva kompozita potiču od smeše magnetnih čestica, dok termoočvršćavajući polimer ima uticaj na mehanička svojstva. Uzorci sa različitim odnosom udela Nd-Fe-B i barijum ferita u konstantnoj masi epoksi veziva su ispitivani na zateznu čvrstoću. Magnetna merenja vršena pomoću vibracionog magnetometra (VSM) pokazuju karakteristučnu histerezisnu petlju. Strukturnu analizu na površini kompozita sprovedena pomoću skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM). Uniformna raspodela pločastih Nd-Fe-B čestica i sferičnih aglomerata barijum ferita je veoma značajna i za mehanička i za magnetna svojstva kompozitnih materijala. Sitne čestice su inkorporirane između velikih čestica u masi epoksida što dovodi do poboljšanja svojstava.