一种提高磁体取向度的成型方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种提高磁体取向度的成型方法，其包括将原料磁体制成磁体粉末的步骤一、将磁体粉末装入模腔通过极头取向并且压头压制得到取向压坯的步骤二以及将压坯置入真空烧结炉内烧结获得烧结磁体的步骤三，在进行步骤二的过程中，向模腔内的磁体粉末施加超声波使磁体粉末在压型时有震动。本发明还提供了一种用于实现上述提高磁体取向度的成型方法的装置。本发明在钕铁硼微粉成型磁场取向时，加入了超声波使微粉震动且处于悬浮状态，这样就使得微粉取向时，颗粒之间的弱磁吸力团聚和转动阻力大大减小，从而提高磁体的取向度，生产高性能磁体。
【专利说明】[0001] 一种提高磁体取向度的成型方法及装置
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种提高磁体取向度的成型方法及成型装置。
【背景技术】
[0003] 烧结钕铁硼磁体是迄今为止磁性最强的永磁材料，它被广泛的应用于电子、机电、 仪表和医疗等诸多领域，是当今世界上发展最快，市场前景最好的永磁材料。随着使用量的 逐年增加，以及世界各国对节能环保问题的关注，设备向小型和微型化发展，这样也就要求 磁体体积不断的减小，为满足使用功能，就必须生广1?剩磁和1?磁能积的磁体。
[0004] 钕铁硼磁体材料的主要磁性能指标是剩磁Br、矫顽力He (内禀矫顽力Hcj和磁感 矫顽力Heb)、磁能积（BH)max和居里温度Tc。永磁材料的研究者和生产者的主要任务就是 最大限度地挖掘材料的潜力，提高永磁材料的剩磁Br、矫顽力He、磁能积（BH)max和居里温 度Tc。
[0005] 烧结钕铁硼磁体剩磁Br以及磁能积（BH) max主要由：主相体积数、取向度和相对 密度等来决定。目前提高取向度方法：一、微粉颗粒的单晶和单筹等。二、改变磁场，如提高 磁场强度、提供震动磁场等。三、减小微粉颗粒取向阻力，如改善微粉颗粒形状、微粉中添加 润滑剂等等。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种提高烧结钕铁硼微粉取向度的成型方法及装置。
[0007] 本发明提供了一种提高磁体取向度的成型方法，包括将原料磁体制成磁体粉末的 步骤一、将磁体粉末装入模腔通过极头取向并且压头压制得到取向压坯的步骤二以及将压 坯置入真空烧结炉内烧结获得烧结磁体的步骤三，在进行步骤二的过程中，向模腔内的磁 体粉末施加超声波使磁体粉末在取向及压制过程时有震动。
[0008] 所述超声波频率15-35kHz。理论上频率越高，相对力度越小，而频率越低则反之， 超声波的常用频率在10_60kHz之间，本发明经实验证明声波频率位于15-35kHz，更佳的 位于2〇-35kHz范围时，微粉振动幅度最为合适于取向。
[0009] 所述步骤一磁体粉末粒径1-5 μ m。
[0010] 所述步骤二取向磁场1· 5-2. 5T。
[0011] 本发明中所述原料磁体可以为钕铁硼速凝薄片，其可购自如安徽大地熊新材 料股份有限公司、安徽包钢稀土永磁合金制造有限责任公司等专业的钕铁硼速凝薄片 生产企业，或者其也可通过常规的钕铁硼速凝薄片制备工艺如在真空感应熔炼炉中熔 炼得到，本发明以安徽包钢稀土永磁合金制造有限责任公司生产的牌号为N48、成分为 ： Nd31. 5Fe66. 42Col. 0Β1. 08 (质量百分含量）的钕铁硼薄片为例。
[0012] 本发明对铸锭及废旧磁体回收生产的钕铁硼磁体的微粉也是适用的。
[0013] 本发明还提供了一种用于实现上述提高磁体取向度的成型方法的装置，其包括压 机极头和压头机构，所述压机极头的内侧面设有模框导磁板，所述压头机构包括上压头机 构和下压头机构且其均由相互连接的压头和模柄构成，所述模框导磁板与压头机构围成用 于放置磁体粉末的模腔，所述下模柄的内部设有超声波传输导管，所述超声波传输导管的 一端为超声波输入端，另一端位于模腔内且连接有用于传输超声波至磁体粉末的超声波震 板。
[0014] 所述超声波震板可以为无磁性材料制作的薄片如为无磁薄钢片等。
[0015] 本发明的提高烧结钕铁硼微粉取向度的方法，具体包括以下工序： a、 将成型压坯所用的钕铁硼微粉加入模腔中； b、 下压头带动微粉向极头中心下行，同时由附图的超声波传输导管传输至无磁薄钢片 再给微粉输入超声波能量，微粉产生震动； c、 微粉处于极头中心时，压模两边的极头通入取向磁场，同时保持微粉超声波震动； d、 模具上下压头开始压合时，微粉超声波震动和取向场同时保持； e、 压合完成后，超声波震动停止，然后压模两边的极头取向磁场换向，开始退磁； f、 退磁结束后，保压脱模，得到初压毛坯。
[0016] 本发明在磁粉向极头中心下行及压机两边的极头通入取向磁场时，由下模压头给 磁粉输入超声波，使钕铁硼微粉在模具的型腔中产生震动。钕铁硼微粉随超声波产生的震 动，能够消除钕铁硼微粉的弱磁团聚现象，并能够让钕铁硼微粉在模具的型腔中处于悬浮 状态，这样就使得微粉取向时，颗粒之间的弱磁吸力和转动阻力大大减小，从而提高磁体的 取向度。因为取向时微粉的震动，接近取向极头微粉聚集现象削弱，压坯各部分磁性能一致 性更佳；同时粉末在模具腔中填装密度更均匀，使得压型后的初压密度更均匀，烧结出的 毛坯形位公差更好，减小毛坯磨削量，节约了成本。
[0017] 本发明在钕铁硼微粉成型磁场取向时，加入了超声波使微粉震动且处于悬浮状 态，这样就使得微粉取向时，颗粒之间的弱磁吸力团聚和转动阻力大大减小，从而提高磁体 的取向度，生产高性能磁体。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明提高磁体取向度的成型装置结构示意图。
[0019] 图中：1、超声波传输导管；2、下模柄；21、下压头；3、压机极头；4、模框导磁板；5、 无磁薄钢片；6、磁体粉末；7、上模柄；71、上压头。
【具体实施方式】
[0020] 下述实施例是对于本
【发明内容】
的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但 本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任 何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。
[0021] 如图1所示，本发明的用于提高磁体取向度的成型装置，包括压机极头3和压头机 构，压机极头3的内侧面设有模框导磁板4,所述压头机构包括上压头机构和下压头机构且 其均由相互连接的压头和模柄构成，所述模框导磁板4与压头机构围成用于放置磁体粉末 6的模腔，下模柄2的内部设有超声波传输导管，所述超声波传输导管的一端为超声波输入 端，另一端位于模腔内且连接有用于传输超声波至磁体粉末的无磁薄钢片5。
[0022] 超声波传输导管1和传输能量至微粉的无磁薄钢片5是连接在一起的，传输能量 至微粉的无磁薄钢片5的边缘与下压头机构的压头边缘以点连接或者线连接如通过点焊 连接在一起，而整个大面不连接，以便无磁薄钢片5震动传输能量；超声波传输导管1从下 压头机构的中心孔中有间隙的穿过；压机极头3提供取向磁场，通过模框导磁板4,对磁体 粉末6取向；上压头机构和下压头机构组件对压，完成微粉压制成坯料。
[0023] 实施例1 a、 首先将成分为N48 :Nd31. 5Fe66. 42C〇l. 0B1. 08 (质量百分含量）的钕铁硼薄片，采用 氢爆法破碎-气流磨粉碎工艺，制成平均粒径3微米的微粉，装入模腔； b、 向模腔内加15 kHz声波，在强度为2. 0T磁场中取向并压制成型得到压坯； c、 接着将压坯置入真空烧结炉内，烧结固熔和一、二级回火，即获得烧结磁体。所制备 磁体的平均各项磁性能指标及密度如表1中所述。
[0024] 对比例1 a、将成分为N48 :Nd31. 5Fe66. 42C〇l. 0B1. 08 (质量百分含量）的合金薄片，采用氢爆法 破碎-气流磨粉碎工艺，将薄片制成平均粒径3微米的微粉，装入模腔。
[0025] b、按现行的常规方式，即不加微粉超声波震动，然后将粉末在2. 0T的磁场中取向 并压制成型； c、接着将压坯置入高真空烧结炉内，同实施例1 一样工艺，烧结固熔和一、二级回火， 即获得烧结磁体。所制备磁体的平均各项磁性能指标及密度如表1中所述。
[0026] 表 1
【权利要求】
1. 一种提高磁体取向度的成型方法，包括将原料磁体制成磁体粉末的步骤一、将磁体 粉末装入模腔通过极头取向并且压头压制得到取向压坯的步骤二以及将压坯置入真空烧 结炉内烧结获得烧结磁体的步骤三，其特征在于，在进行步骤二的过程中，向模腔内的磁体 粉末施加超声波使磁体粉末在取向及压制过程时有震动。
2. 如权利要求1所述提高磁体取向度的成型方法，其特征在于，所述超声波频率 15-35kHz。
3. 如权利要求1所述提高磁体取向度的成型方法，其特征在于，所述步骤一磁体粉末 粒径1-5 μ m。
4. 如权利要求1所述提高磁体取向度的成型方法，其特征在于，所述步骤二取向磁场 1. 5-2. 5T。
5. -种用于实现权利要求1-4任一项所述提高磁体取向度的成型方法的装置，包括压 机极头和压头机构，所述压机极头的内侧面设有模框导磁板，所述压头机构包括上压头机 构和下压头机构且其均由相互连接的压头和模柄构成，所述模框导磁板与压头机构围成用 于放置磁体粉末的模腔，其特征在于，所述下模柄的内部设有超声波传输导管，所述超声波 传输导管的一端为超声波输入端，另一端位于模腔内且连接有用于传输超声波至磁体粉末 的超声波震板。
6. 如权利要求5所述装置，其特征在于，所述超声波震板为无磁薄钢片。
【文档编号】B22F3/02GK104124051SQ201410356468
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】王永东, 彭磊, 向春涛, 黄秀莲, 张鹏杰, 陈静武, 衣晓飞, 熊永飞 申请人:安徽大地熊新材料股份有限公司