[發明專利]低渦流損耗的稀土永磁體

在審

• 申請號: 201710717192.1
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107527705A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 周建斌;馬漢云
• 申請（專利權）人: 寧波寧港永磁材料有限公司
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H02K1/06
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙)33243
• 代理人: 洪珊珊

技術領域

本發明涉及一種稀土永磁體，特別是低渦流損耗的稀土永磁體。

背景技術

渦流損耗指，導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，導體內的感生的 電流導致的能量損耗。在導體內部形成的一圈圈閉合的電流線，稱為渦流(又稱傅科電流)。 渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導體的運動、導體的幾何形狀、導體的磁導率和電導率 等因素有關。渦流損耗的計算需根據導體中的電磁場的方程式，結合具體問題的上述諸因素 進行。

稀土永磁材料是不同的稀土元素和過渡金屬(Fe，Co，Ni、Sm等)組成的化合物，是近二 十年來得到迅速發展的一種新穎永磁材料。根據稀土永磁體的制備工藝，可將稀土永磁體 分為粘結型稀土永磁體和燒結型稀土永磁體。與粘接型稀土永磁體比較，燒結型稀土永磁 體具有永磁性能高、居里溫度高、溫度穩定性較好等優點。

近年來，隨著永磁材料應用的拓展，燒結型稀土永磁體成為高科技技術產業不可 缺少的戰略性基礎材料，已廣泛應用于民用、軍用各個領域，如高性能永磁電機、電聲設備 等。

然而，由于燒結型稀土永磁體電導率較高，當永磁體內的磁場發生交變時，由于電 磁感應，永磁體會產生渦旋電流，進而引起永磁體發熱。對于高速永磁電機或多極大扭矩永 磁電機等而言，由于磁場的交變頻率較高，燒結型稀土永磁體的渦流更高，永磁體溫升明 顯。溫升高會降低永磁體的磁性能，甚至會造成永磁體不可逆退磁。因此，降低燒結型稀土 永磁體的渦流損耗，具有重要意義。

通常永磁材料的絕緣特性越好，渦流損耗越小，因此，尋找在高頻交變場下工作、 具有低電導率和高磁性能的稀土永磁材料是目前稀土永磁材料領域研究的熱點。

公開號為CN1508815的具有絕緣性的稀土永磁材料，以稀土永磁合金粉為基體，在稀土 永磁合金粉中添加環氧樹脂、環氧聚酯漆、聚乙烯醇縮丁醛和硅烷?；谠撓⊥劣来挪牧现?備的稀土永磁體具有較高的電阻率(即絕緣性好)，但是由于稀土永磁合金粉中摻雜有機的絕 緣材料，進而使燒結工藝要求過高，不易制備。公開號為CN104332263的一種可降低渦流損耗 的燒結型稀土永磁體及其制備方法包括依次交替的第一永磁層和第二絕緣層，第一永磁層由 導電永磁材料制備得到，第二絕緣層由絕緣材料制備得到，絕緣材料為鐵氧體粉末，第一永 磁層的厚度大于或等于1mm，第二絕緣層的厚度小于或等于0.5mm。該方案采用交替設置的第 一永磁層和第二絕緣層，以克服前述制造不易的問題，同時獲得良好的低渦流損耗特性，該 方案采用將第一永磁層和第二絕緣層交替間隔的坯料共同燒結成為整體，以簡化生產工序， 但是卻一方面因第一永磁層和第二絕緣層兩者的材料不同，不僅僅增加了工藝控制難度，對 產品的品質控制難度同樣數量級的增加。另外高頻環境下的渦流損耗與導電磁體的形狀密切 相互，該方案降低了對磁體結構形狀的可控性，從而難以有效控制渦流損耗的降低。另一方 面，該方案將第一永磁層和第二絕緣層的簡單組合，在兩者的厚度配合不當時，易于使磁體 的表面磁場分步不均，而影響到場強的均勻性，從而限制了磁體在高精密領域的應用。至于， 在現有技術中直接采用膠黏劑作為絕緣層的方式，一方面受限于涂覆工藝導致涂覆質量和絕 緣層厚度不可控，極易產生氣泡、厚薄不均，而影響絕緣性能，并且在長期使用中受老化、 介電性能的差異極易被擊穿從而喪失絕緣隔離能力，使用壽命短，特別是在高復雜電磁環境 下以及受熱時尤為顯著。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開的低渦流損耗的稀土永磁體，通過優化的磁體結構，從而 有效降低了導電磁體單元在電磁交變環境的下渦流損耗，從而不僅能夠有效保持磁體在高交 變環境下的磁性能，降低磁體發熱，保障設備的安全穩定運行，提高磁體使用壽命，并且獲 得良好的表面磁場性能，從而滿足高精密領域對高質量磁場的要求，并且具有性能穩定、壽 命長、產品質量可控性好，絕緣性能優秀。

本發明公開的低渦流損耗的稀土永磁體，包括：

磁體單元，磁體單元具有薄層形結構，且在稀土永磁體中設置有多個；

絕緣單元，絕緣單元具有薄層形結構，且在稀土永磁體中設置有多個，并至少形成于至 少部分磁體單元的相鄰兩個磁體單元之間；

稀土永磁體為至少由磁體單元和絕緣單元共同形成的緊密結構。