[發明專利]一種釹鐵硼永磁材料及制備方法與磁場輔助直接鑄造裝置

有效

• 申請號: 201410105368.4
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103894587A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 劉仲武;趙利忠;鄭志剛;李偉;王剛;鐘喜春;余紅雅;曾德長
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22D27/02
• 分類號: B22D27/02;H01F7/00;H01F1/057
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.釹鐵硼永磁材料的磁場輔助直接鑄造裝置，其特征在于，包括第一排斥磁體、第二排斥磁體、磁體引導磁體、主磁體、調控磁體、第一軟鐵和第二軟鐵；所述主磁體為輻射狀充磁的圓環形磁體；主磁體中心下方設有一塊磁場方向為軸向向上的圓盤形的第一排斥磁體，第一排斥磁體外周設有輻射狀充磁的圓環形的第二排斥磁體；主磁體上端設有調控磁體，調控磁體的磁場方向為沿軸向向下；在調控磁體上方設有第二軟鐵，在調控磁體的外側設有第一軟鐵，主磁體外側設有一個沿軸向向下充磁的圓環形的磁體引導磁體；第二軟鐵、調控磁體、主磁體中心的圓柱形空腔結構直徑相同；空腔結構中從第二軟鐵、調控磁體到主磁體長度40mm-100mm長的區域為目標區域；目標區域獲得一個軸向磁場，平均值大小為0.7T-1.2T。

2.根據權利要求1所述的釹鐵硼永磁材料的磁場輔助直接鑄造裝置，其特征在于，在第二排斥磁體中心設有通氣孔。

3.根據權利要求1所述的釹鐵硼永磁材料的磁場輔助直接鑄造裝置，其特征在于，第一排斥磁體、磁體引導磁體、主磁體和調控磁體均為輻射狀充磁圓環磁體，由八塊單向充磁的弧形塊拼接成圓環形結構。

4.根據權利要求1所述的釹鐵硼永磁材料的磁場輔助直接鑄造裝置，其特征在于，第一排斥磁體和第二排斥磁體等厚度。

5.根據權利要求1所述的釹鐵硼永磁材料的磁場輔助直接鑄造裝置，其特征在于，主磁體與調控磁體徑向尺寸相同。

6.應用權利要求1-5任一項所述裝置的釹鐵硼永磁材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1）將稀土金屬Nd，金屬Co、Fe、Al和非金屬B按如下原子稱重混合如下：

添加Pr、Dy、Tb、Mo、Ti、V、Zr、Nd和C微量添加元素添加量小于1-5份，各元素添加量相等，得到混合原料；

2）將混合原料于真空電弧爐或感應加熱爐中，抽真空至10^-3Pa以下，用氬氣清洗爐膛后，再充入氬氣，氬氣充入低于1個大氣壓并在其保護下進行。在氬氣保護下進行反復熔煉5到8次，每次熔煉1-3分鐘，熔煉溫度1200-1500℃，得到成分均勻的合金鑄錠；

3）將所述合金鑄錠在氬氣保護下進行吹鑄，吹鑄條件為高頻感應加熱，抽真空至10-4Pa以下，用氬氣清洗爐膛后，充入壓差0.08±0.01MPa的氬氣并在其保護下進行；所述吹鑄模具放置于釹鐵硼永磁的磁場輔助直接鑄造裝置，將符合該裝置尺寸的銅模置于目標磁場內，其銅模的澆道口對準石英管的開口，當感應熔煉將合金加熱至完全融化狀態時，加熱30秒-1分鐘，按吹氣開關，利用氣壓差將合金溶液注入銅模中，等待合金冷卻凝固即可得到與銅模尺寸相應的磁體。

7.一種釹鐵硼永磁材料，其特征在于其由權利要求6所述制備方法制得，該材料為釹鐵硼硬磁晶粒的合金，其化學通式為：[Nd_(85-x-y)Co_xFe_yAl_zB_(15-z)]_(100-a)M_a，式中30≤x+y≤70，0≤z≤10，a≤4，M=Pr、Dy、Tb、Mo、Ti、V、Zr、Nd和C的微量添加元素，添加量小于原子百分比4%。

8.根據權利要求7所述的釹鐵硼永磁材料，其特征在于，所述釹鐵硼永磁材料的尺寸和形狀可調。