[發(fā)明專利]摻入軟磁材料的復合永磁體的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110409437.7
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN103165280A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 盧定偉;龔元元;智婷
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 郭先彬

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技術領域

本發(fā)明涉及一種在基本保持永磁體磁場大小不變的情況下降低永磁體成本的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種摻入軟磁材料的復合永磁體的制造方法。

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背景技術

隨著科技的進步，磁性材料的應用越來越廣泛，其中包括磁記錄材料、應力傳感器（磁致伸縮材料）、高磁導率低損耗軟磁合金、磁制冷材料（磁熱效應）、磁電阻材料等等。這也伴隨著永磁體的應用越來越廣泛。永磁材料從第一代永磁材料RCo₅，發(fā)展至第二代永磁材料R₂Co₁₇，直至現(xiàn)在應用最廣泛的第三代永磁材料Nd-Fe-B。但無疑這些材料中都包含了價格昂貴并且十分稀缺的稀土材料。雖然我國是稀土大國，但從全球的角度來看，稀土資源仍然十分稀少，并且其高昂的價格對民用及未來的發(fā)展都有極大的限制。從可持續(xù)發(fā)展的角度看，降低永磁體中稀土材料的使用比重是有意義的。

軟磁材料，如：Fe、Co、Ni及其合金，具有高磁導率，低飽和場的特性，迄今發(fā)現(xiàn)的材料中Fe₂Co具有最大的磁矩2.5????????????????????????????????????????????????。如將軟磁材料替代部分永磁材料存在于永磁體內(nèi)部，則軟磁材料可替代永磁材料存在，這樣即可在不顯著降低永磁體場強的情況下降低永磁體成本。尤其在對磁體矯頑力要求不高時優(yōu)勢更為明顯。

對于室溫磁制冷項目，該發(fā)明具有特殊的意義。雖然材料的磁熱效應隨著磁場的增大而增大，但過高的磁場強度并不適合于民用，且室溫磁制冷對磁場強度的依賴性并不是非常高。但對于室溫磁制冷機，包括主動蓄冷磁制冷機以及現(xiàn)在備受關注的混合蓄冷磁制冷機，系統(tǒng)都包含體積巨大的永磁體。這樣大體積的永磁體消耗大量的稀土元素，價格昂貴。本發(fā)明在不顯著降低永磁體場強的情況下，在永磁體內(nèi)摻入軟磁材料，不但降低了永磁體成本，而且降低了室溫磁制冷機的成本需求，可以推進磁制冷機替代氣體壓縮機的進程。

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發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術中的上述問題，本發(fā)明提供了一種降低永磁體成本的方法。本發(fā)明的摻入軟磁材料的復合永磁體的制造方法包括：準備永磁粉料和軟磁材料；和在保護性氣氛下將所述永磁粉料和軟磁材料燒結成復合永磁體。

在本發(fā)明的一個方面，所述永磁體為圓柱體或長方體，摻入的軟磁材料為片狀。

在本發(fā)明的另一方面，所述永磁體為任意形狀，摻入的軟磁材料為顆粒狀或絲狀。

?????本發(fā)明在不顯著降低永磁體場強的情況下，在永磁體內(nèi)部摻入軟磁材料，從而降低了永磁體成本。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種摻入軟磁材料的復合永磁體的示意透視圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的又一種摻入軟磁材料的復合永磁體的示意透視圖；

圖3A為根據(jù)本發(fā)明的一種摻入軟磁材料顆粒的復合永磁體的剖視立體圖；

圖3B?為圖3A中A處的局部放大圖；

圖4為本發(fā)明的一種軟磁材料的立體示意圖；

圖5為采用圖4中的軟磁材料制作本發(fā)明中的復合永磁體的示意圖；

圖6為本發(fā)明的又一種軟磁材料的立體示意圖。

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具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。應該清楚，附圖中所描述的本發(fā)明的具體實施方式僅為說明本發(fā)明用，并不構成對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的保護范圍由所附的權利要求書進行限定。

本發(fā)明的永磁材料采用Nd-Fe-B合金，但也可采用本領域已知的其它永磁材料，如但不限于RCo₅和R₂Co₁₇。

本發(fā)明中可使用本領域已知的軟磁材料，包括但不限于Fe、Co、Ni及其合金。?優(yōu)選的軟磁材料為鐵。

本發(fā)明的摻入軟磁材料的復合永磁體的制造方法包括：準備永磁粉料和軟磁材料；和在保護性氣氛下將所述永磁粉料和軟磁材料燒結成復合永磁體。

在一種具體實施方式中，永磁粉料和單層軟磁材料片在保護性氣氛中被燒結成圓柱體形狀，?當然也可燒結成長方體?（或正方體）形狀。

對于體積較小的圓柱形永磁體可采用單層摻入軟磁材料片的方式，如圖1所示。