[發明專利]一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置及其方法

在審

• 申請號: 201811117239.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109136528A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 陳浩;康怡凡;楊曉鋼;羅立偉;孫利潔;喻鵬
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢大學
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00;H01F41/02
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 王珍

本發明公開了一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置，包括用于固定樣品的夾持裝置、為獲得脈沖電子束的電子束裝置和密閉裝置，所述夾持裝置包括滑軌、夾鉗、支撐臺；本發明還提出了一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的加工方法，包括調整夾鉗之間的間距，將樣品固定于夾鉗之間等步驟。本發明可以對不同尺寸的樣品進行加工，燒結釹鐵硼磁鐵晶粒的尺寸在脈沖電子束的加工下能夠大大縮?。淮朔椒ㄏ鄬τ趥鹘y方法效率更高；此方法在生產流程中能夠達到高度自動化；高能脈沖電子束的加工過程是在真空環境下進行，對樣品的污染更少，加工表面也不易被氧化；高能脈沖電子束的加工參數是可控的，所以釹鐵硼的微觀結構更容易調控。

技術領域

本發明涉及細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置技術領域，尤其涉及一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置及其方法。

背景技術

由于晶粒越小，磁疇的旋轉和排列就越容易，這樣就會使更多的磁疇沿著磁化方向排列，從而提高釹鐵硼磁材的磁能積和矯頑力。所以在釹鐵硼磁鐵的生產制造過程中其晶粒的大小將直接影響燒結釹鐵硼永磁體的磁性能。

這使得細化釹鐵硼晶粒大小有很好的工程應用前景。高能脈沖電子束技術是一種利用脈沖高能量束對材料改性的方法。當高能密束作用于材料時，瞬時高能使材料溫度迅速升高,以至導致熔化、汽化等現象的出現。當輸入能量結束時,工件表面會急速冷卻，從而形成非晶或微納晶粒結構。

利用高能脈沖電子束來實現釹鐵硼磁鐵晶粒的細化是一種在磁鐵制造過程中的新思路。此方法將利用脈沖電子束的高能量將釹鐵硼磁鐵材料熔化后快速冷卻使其生成非晶或微納晶粒，從而改進磁鐵的性能。

目前國內外磁鐵的制造方法流程的步驟主要如下：

首先在真空環境下將配比好的必要材料熔化精煉，熔化后將其鑄造成合金塊。之后將合金甩帶片在氫氣環境下碎成粉末得到粗制的氫碎合金粉末，然后進一步將粉末研磨得更細化(3-5微米)。讓金屬粉末取向，將其磁化方向進行統一為固定方向，并均勻的將粉末填充到模具中，加壓成型。在真空環境下，將備用金屬塊燒結并退火。進一步將金屬塊進行機械加工并且進行表面處理。最后將金屬塊放置入磁場使其磁化，制成成品。

傳統磁鐵制造工藝雖然已經在工業體系中很成熟，但仍然存在許多不足，如：

(1)冷卻的速度仍然不夠迅速，導致非晶或微納晶粒無法形成；

(2)環境的不純導致樣品雜質較多，從而影響晶粒的大小；

(3)一些細化晶粒的試驗方法無法實際運用到工業生產線中。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置及其方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的裝置，包括用于固定樣品的夾持裝置、為獲得脈沖電子束的電子束裝置和密閉裝置，所述夾持裝置包括滑軌、夾鉗、支撐臺，所述滑軌通過螺絲固定在支撐臺的上端，所述夾鉗與滑軌嵌套在一起，所述滑軌上安裝有用于固定夾鉗的銷，所述脈沖電子束裝置包括電子槍、偏轉線圈、氬氣瓶、連通管、氬氣閥，所述氬氣瓶通過管道與電子槍連接，所述氬氣閥安裝在氬氣瓶與電子槍的連通管之間，所述密封裝置包括實驗腔、氣壓計、氮氣閥、旋轉泵、渦輪分子泵、排氣口、氮氣瓶以及閘門閥，所述實驗腔設置于整個裝置的外側且與外界環境密閉，所述旋轉泵與實驗腔連通，所述氮氣瓶與氮氣閥均連接于渦輪分子泵之后，所述渦輪分子泵安裝于氮氣閥與實驗腔之間，所述閘門閥安裝在渦輪分子泵與實驗腔之間連通管上，所述夾持裝置包括滑軌、夾鉗、螺絲、銷、支撐臺均由高溫合金制成。

本發明還提出了一種細化釹鐵硼磁鐵晶粒尺寸的加工方法，包括以下步驟；