[發明專利]異向性磁石制造方法及磁石制造設備

在審

• 申請號: 201610945611.2
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN108022743A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 游智翔;陳彥儒
• 申請（專利權）人: 財團法人金屬工業研究發展中心
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張秋越

本發明公開了一種異向性磁石制造方法及磁石制造設備。異向性制造方法包括下列步驟：提供一磁石制造設備；進行一熱壓步驟，該磁石制造設備包括一第一容置空間，該第一容置空間具有一第一內徑，將一磁性錠塊放置于該第一容置空間內，用以將該磁性錠塊熱壓成等向性磁石半成品，此時該第一容置空間的模溫保持在一第一溫度范圍；以及，進行一熱變形步驟，該磁石制造設備包括一第二容置空間，該第二容置空間具有一第二內徑，該第二內徑大于該第一內徑，用以將位于該第二容置空間內的該等向性磁石半成品熱變形為一中空狀異向性磁石，此時該第二容置空間的模溫直接升溫至一第二溫度范圍。

技術領域

本發明有關于一種異向性磁石制造方法，特別是關于一種異向性磁石制造方法，其熱壓及熱變形二步驟只利用單一模具對磁性粉末進行壓實及變形。

背景技術

一般而言，現有的釹鐵硼磁石(Nd-Fe-B Magnet)制造方法包含燒結磁石制程、塑橡膠磁石制程、熱固化磁石制程、膠結成形制程以及熱壓成形制程等。其中，運用熱壓成形制程所制作的釹鐵硼磁石主要包含等向性釹鐵硼熱壓磁石(MQII)及異向性釹鐵硼熱壓磁石(MQIII)等產品，所述釹鐵硼熱壓磁石具有高磁特性(最大磁能積可達30~50MGOe)、且通過熱壓制程能夠使磁石的易磁化軸沿徑向方向輻射排列，因此可供制造便于組裝的細長環形磁石。再者，所述環形磁石在充磁過程中，通過變更充磁線圈的位置與數量，即可改變充磁極數及磁偏角。據此，運用熱壓成形制程所制作的釹鐵硼磁石能夠廣泛應用于各式馬達、發電機、壓縮機、音箱或磁力軸承等構件當中，例如電動車中所采用之電動輔助轉向馬達(Electric Power Steering, EPS)對于異向性釹鐵硼熱壓磁石即存在高度需求，使得熱壓成形制程成為近年來釹鐵硼磁石的主流制造方法之一。

現有釹鐵硼磁石制造方法主要是將釹、鐵、硼及其它金屬原料(例如：鈷)熔解(dissolving)形成金屬溶液，所述金屬溶液可借由(rapid-quenching)快淬產生金屬薄片，再將該金屬薄片粉碎(pulverizing)以制備磁性粉末。接著，該制造方法依序采用冷壓(cold pressing)及熱壓(hot pressing)制程將磁性粉末壓實，以提升磁性粉末密度使其形成磁性粉體。上述冷壓制程通常系進行初步加壓，使磁性粉末密度達到50-60%。上述熱壓制程通常需升溫至約660℃再進行加壓，才可使磁性粉末形成壓實密度達到80-99%的磁性粉體，以制作等向性釹鐵硼磁石半成品。接著，所述等向性釹鐵硼磁石半成品進行熱變形(hot plastic deforming)制程處理以形成異向性釹鐵硼磁石，此時熱變形制程通常需升溫至約800℃。該釹鐵硼磁石制造方法可再進一步對所述異向性釹鐵硼磁石進行機械加工以達到最后之所需外形。

然而，一方面，熱壓及熱變形二步驟分別利用熱壓模具及熱變形模具對磁性粉末進行壓實及變形，將增加該制造方法的步驟復雜度，而造成現有釹鐵硼熱壓磁石的整體制程時間過長。另一方面，該釹鐵硼磁石制造方法將上述等向性釹鐵硼磁石半成品熱變形為異向性釹鐵硼磁石的過程中，還存在將熱壓模具更換成熱變形模具時，釹鐵硼磁石半成品會發生先降溫再升溫的問題，如此將釹鐵硼磁石半成品再次升溫，將會使晶粒成長而導致晶粒粗大，進而釹鐵硼磁石的磁特性下降。一般評估釹鐵硼磁石磁石的特性主要由殘留磁束密度(Br)及矯頑磁力(iHc)。Br值越高表示晶粒易磁化軸配向度越高，iHc值越高表示晶粒尺寸越小。

發明內容

有鑒于現有技術，需要提供一種異向性磁石制造方法及磁石制造設備，來解決前述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種異向性磁石制造方法，其熱壓及熱變形二步驟只利用單一模具對磁性粉末進行壓實及變形。