一种烧结钕铁硼晶界扩散装置的制作方法

本实用新型涉及晶界扩散装置技术领域，尤其涉及一种烧结钕铁硼晶界扩散装置。

背景技术：

蒸镀工艺具有工艺简单、适合于晶界扩散技术的优势，在降低烧结钕铁硼重稀土使用量和提升磁体矫顽力、耐热性能方面的效果显著。烧结钕铁硼晶界扩散技术主要是通过涂覆、电沉积、磁控溅射、蒸镀等方法将重稀土沉积在磁体表面，然后通过热处理使重稀土沿着晶界扩散到磁体内部并择优分布在晶界和晶粒外沿层，从而在使用非常少的重稀土的情况下，仍可获得极高的矫顽力，是当前提升磁体矫顽力和耐热性能最有效的途径之一。

蒸镀工艺具有工艺简单、适合于批量生产等特点，与其他工艺相比，其扩散量少、扩散均匀，特别是对剩磁影响较小，适合于高综合性能磁体的制备。在蒸镀过程中，扩散源的蒸汽弥散分布在热处理炉整个空间，造成扩散源损耗较大，间接导致生产成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种烧结钕铁硼晶界扩散装置，其结构巧妙，密封效果好，有效限制了蒸镀过程中蒸汽扩散的空间，降低了扩散源的损耗，操作方便、蒸镀效率高。

为实现上述目的，本实用新型提供一种烧结钕铁硼晶界扩散装置，包括装置主体，所述装置主体包括钵体和安装在钵体上的盖板，所述钵体沿其上端面的边缘设有凹槽，所述盖板的下端面设有与凹槽相适配的凸起部，所述凹槽内设有采用低熔点金属材料制作的密封层。

作为本实用新型的更进一步改进，所述钵体内设有扩散源，所述钵体内还设有设置在扩散源一侧的用于放置扩散样品的样品支架。

作为本实用新型的更进一步改进，所述样品支架为多层结构。

作为本实用新型的更进一步改进，所述密封层的熔点为500-800℃。

作为本实用新型的更进一步改进，所述钵体和盖板的熔点大于1500℃。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的一种烧结钕铁硼晶界扩散装置的优点为：

1、在本实用新型中，装置主体包括钵体和安装在钵体上的盖板，钵体沿其上端面的边缘设有凹槽，盖板的下端面设有与凹槽相适配的凸起部，并且，凹槽内设有采用低熔点金属材料制作的密封层，在低于密封层的熔点时，其为固态，不具备密封作用；在高于密封层的熔点时，密封层呈液态，通过钵体与盖板的配合，填充在配合间隙中，从而形成完整的密封的体系，密封效果好；

2、钵体内设有设置在扩散源一侧的用于放置扩散样品的样品支架，且样品支架为多层结构，能够放置更多的扩散样品，提高了空间的利用率；

3、在本实用新型中，在低于密封层熔点前，扩散源未达到蒸发点，此时，装置内与外部相通，装置内的氧、产品表面吸附的水汽、可挥发物可以通过外部热处理炉的加热系统、真空系统的作用下得以去除，始终保持装置内的纯净，避免产品在高温扩散过程出现氧化的现象；在高于密封层熔点后，密封层可以很好的填充钵体与盖板之间配合产生的间隙，起到很好地密封作用，此时进一步加热至扩散源蒸发温度后，扩散源蒸汽仅限于该装置内部，蒸汽被主要利用吸附到装置内部放置的扩散样品表面，因此可以显著降低扩散源的损耗，同时不会对磁体扩散效果产生影响。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的剖视图。

其中：1、钵体；2、凹槽；3、盖板；4、扩散源；5、样品支架；6、扩散样品；7、密封层；8、凸起部。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例。

实施例

本实用新型的具体实施方式如图1所示，一种烧结钕铁硼晶界扩散装置，包括装置主体，其中，装置主体包括钵体1和安装在钵体1上的盖板3，钵体1 沿其上端面的边缘设有凹槽2，盖板3的下端面设有与凹槽2相适配的凸起部8，凹槽2内设有采用低熔点金属材料制作的密封层7。在低于密封层7的熔点时，密封层7为固态，不具备密封作用；在高于密封层7的熔点时，密封层7呈液态，通过钵体1与盖板3的配合，填充在配合间隙中，从而形成完整的密封的体系，密封效果好。

同时，钵体1内设有扩散源4，钵体1内还设有设置在扩散源4一侧的用于放置扩散样品6的样品支架5，且本实施例中的样品支架5为多层结构，能够放置更多的扩散样品，提高了空间的利用率。

本实施例中，需要注意的是：

密封层7的熔点为500-800℃；钵体1和盖板3的熔点大于1500℃。在温度低于密封层7的熔点时，密封层7为固态，不具备密封作用；在温度达到密封层7熔点以上时，密封层7呈液态。此时，液态的密封层7会填充到凹槽2 与凸起部8之间的空隙中，从而使钵体1和盖板3形成完整的密封的体系。

蒸镀处理的温度不高于1100℃，密封层7在蒸镀处理过程中不会与钵体1 及盖板3发生反应。

密封层7的制作材料与钵体1、盖板3的制作材料的其中一种或与两者均不浸润，从而在常温下可以轻易实现钵体1与盖板3的分离。在本实施例中，密封层7的制作材料优选为铝、铜、锡等金属的其中一种或其合金或任意组合。

使用时，将扩散源4、样品支架5放置到钵体1内部；将扩散样品6依次放置在样品支架5上，将密封层7填充到钵体1上部的凹槽2内，然后用盖板3 盖在钵体1上部，盖板3上的凸起部8与钵体1上部的凹槽2形成配合。然后将1个或多个该装置依次叠层放置到热处理炉中。扩散开始前，对热处理炉进行抽真空，并进行加热，达到密封层7熔点(500-800℃)，保温一定时间，直至热处理炉内的真空度达到1×10-3Pa或指定工艺要求后，进一步升温至扩散温度(800℃-1000℃)，在扩散温度保温4-50h，保温结束后，冷却至常温。

相比现有的技术，本装置的优点在于：

在低于密封层7熔点前，扩散源4未达到蒸发点。此时，装置内与外部相通，装置内的氧、产品表面吸附的水汽、可挥发物可以通过外部的加热系统、真空系统的作用下得以去除，始终保持装置内的纯净，避免扩散样品6在高温扩散过程出现氧化的现象；在高于密封层7熔点后，密封层7可以很好的填充钵体1与盖板3之间配合产生的间隙，起到很好地密封作用，此时进一步加热至扩散源4蒸发温度后，扩散源4蒸汽仅限于该装置内部，蒸汽被主要利用吸附到装置内部放置的扩散样品6表面，因此可以显著降低扩散源4的损耗，同时不会对磁体扩散效果产生影响。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。