[發(fā)明專利]制作高一致性燒結(jié)釹鐵硼永磁體的工藝方法及其工裝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611180961.0
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106653269B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅玲;康振東;史永杰
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大縉華磁性材料有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/06;H01F41/02
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明涉及燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制作方法，具體為制作高一致性燒結(jié)釹鐵硼永磁體的工藝方法及其工裝。解決現(xiàn)有技術(shù)所制得的永磁體一致性差的問題。該工藝方法是在磁場取向成型工序和脫模工序之間增加覆蓋保護(hù)層工序，所述的保護(hù)層為一種粉末狀混合物，該粉末狀混合物是由70%～80%的鑭粉、20%～30%的鐵粉以及120號溶劑汽油，在經(jīng)過排空密閉的罐內(nèi)攪拌混合均勻而成。本發(fā)明有效地解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)方法造成的磁體上端面劣化而導(dǎo)致的弱磁、方形度變差等問題，最終獲得具有優(yōu)異一致性的釹鐵硼永磁體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制作方法，具體為制作高一致性燒結(jié)釹鐵硼永磁體的工藝方法及其工裝。

背景技術(shù)

第三代稀土永磁釹鐵硼（化學(xué)名Nd-Fe-B）被稱為“磁王”，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。由于具有高磁能積和高矯頑力，同等體積可具有比其他永磁材料60-100倍的磁能，所以在智能手機(jī)、扁平震蕩電機(jī)、耳機(jī)喇叭、數(shù)碼調(diào)焦電機(jī)、微電機(jī)、風(fēng)電電機(jī)、電梯曳引機(jī)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

制作Nd-Fe-B永磁材料時(shí)目前通常采用的工藝方法是由如下依次工序?qū)崿F(xiàn)的：配方擬制、原材料稱配、真空熔煉速凝鑄片、氫破碎為粗粉、氣流磨制為細(xì)粉、細(xì)粉攪拌混勻、稱粉裝模、磁場取向并成型為立方體或圓柱體、脫模、真空包裝、等靜壓、拆包裝后擺入料盒、入爐真空燒結(jié)并回火、磨加工、切割為成品片。

由于氧、碳、氮的含量增高后會降低Nd-Fe-B永磁材料的磁性能，因此在以上生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，要采用真空設(shè)備和惰性氣體保護(hù)的方式。雖然現(xiàn)有生產(chǎn)方式采用了真空設(shè)備和惰性氣體保護(hù)的方式來生產(chǎn)，但是，由于在生產(chǎn)過程中氣流磨所制的細(xì)粉屬于1.6-8μm量級，這種細(xì)粉在后續(xù)的混粉、稱粉、壓型、拆包裝、擺盒的過程中，必然還是要吸附一定量的氧、碳、氮。這些吸附的物質(zhì)在真空燒結(jié)過程中隨著溫度的升高要釋放出來，但是這些釋放出的氧氣、氮?dú)狻⒁谎趸肌⒍趸嫉葰怏w并不能及時(shí)的由真空泵抽取排到真空爐外，會有一個階段滯留在真空爐內(nèi)，這個階段內(nèi)燒結(jié)氣氛劣化，從而影響永磁材料的性能。其影響特征是使得磁體的上端面部位劣化，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中存在以下兩個問題：

1、在后續(xù)切割加工中實(shí)際上只需要切掉0.5～0.75mm的端頭就可以做到具備保證成品加工精度的基準(zhǔn)平面，但由于部分磁體的上端面劣化，劣化部分磁性能很低（即弱磁），而為了避開弱磁產(chǎn)品出現(xiàn)，需要采取去掉端頭1～3mm的方式，這就勢必造成原材料的浪費(fèi)和成本增高；

2、磁體有一項(xiàng)重要性能指標(biāo)——方形度（HK/Hcj），方形度是影響磁體在高溫時(shí)的退磁率的重要技術(shù)參數(shù)，由于電機(jī)工作時(shí)會產(chǎn)生溫升，因此在各個電機(jī)領(lǐng)域中都是不希望方形度低的磁鐵產(chǎn)品的。

由于磁體的上端面劣化，磁體上部的方形度就會低，當(dāng)然磁體不受劣化氣氛影響的部分的方形度是正常的。磁體的方形度檢測是對單件磁體加工為D10mm×10mm的標(biāo)樣進(jìn)行測試的，而標(biāo)樣厚度10mm遠(yuǎn)大于劣化部分的深度，那么標(biāo)樣測試所測出的方形度是劣化部分和沒受劣化部分的平均值，就表現(xiàn)出標(biāo)樣整體方形度低。但是大家都清楚這只是上端面劣化造成，不能把整件或整批都廢掉。問題是這種方形度低的劣化部分具體是達(dá)到多深是很難檢測的，并且在同批里的不同件磁體其每件劣化影響到的深度也是不一致的，反過來說后續(xù)切割時(shí)又是對每件磁體統(tǒng)一去掉同一個深度的方式，因此現(xiàn)有這種生產(chǎn)方式是避免不了仍然有方形度低的磁鐵成品存在的，只是幾率大小而已，這對下游客戶來說是潛在的不確定性的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種制作高一致性的燒結(jié)釹鐵硼永磁體的工藝方法，通過在磁場取向成型工序和脫模工序之間增加一個新的工序－―覆蓋保護(hù)層工序，實(shí)現(xiàn)在后續(xù)燒結(jié)過程中對磁體上端面的保護(hù)，來加強(qiáng)磁體上端面抗劣化的能力，最終獲得具有優(yōu)異一致性的燒結(jié)釹鐵硼永磁體。