[发明专利]一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，是一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体。

背景技术

磁铁作为重要功能性部件，复合磁体采用多种材料加工而成，主要应用于电子电讯、仪器仪表、医疗卫生、办公用品、家用电器、文化用品，由于其所采用的复合材料不同，应用也有所不同。复合磁体目前的生产工艺一种是，复合磁体两部分采用分别加工，然后用粘结剂粘结到一起，实际上这种不能称为真正意义上的复合体，是一种组合体；另一种是用磁粉与橡胶或树脂混在一起加工而成。第一种工艺生产的复合体由于采用两种材料分别加工，费时费工，成本较高，而且两种工艺都采用了粘结剂，其永磁系统不能随温度变化而能保持稳定，使用范围受到了一定的限制，特别是某些高温领域。对于某些永磁系统，要求温度变化而能保持稳定，比如仪表永磁系统，必须在永磁系统中另加磁温度补偿合金。磁温度补偿合金一般采用铁镍合金，在使用中多采用胶粘剂或用铆合的方法实现补偿作用。中国专利号CN101552078的“一种复合磁体”采用两种不同永磁材料组合在一起复合磁体，不具有磁温度补偿作用。专利号的CN101542645“纳米复合磁体的制造方法”采用NdFeB材料，也未有磁温度补偿方面的描述。

发明内容

本发明的一个目的是为解决上述现有技术磁体与磁温度补偿材料的分别加工然后组装，费时费工，成本较高，而且两种工艺都采用了粘结剂，其永磁系统不能随温度变化而能保持稳定，使用范围受到了一定的限制，特别是某些高温领域。不能随温度变化而能保持稳定等问题，提供一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，特别是磁性提供部分是烧结铝镍钴材料的复合磁体。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，该具有磁温度补偿的仪表用复合磁体是通过下述工艺制得的：

步骤一：分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料；

步骤二：复合磁体的压制成型；

步骤三，烧结；

步骤四，热处理；

步骤五，磨削精加工。

更具体地说，该具有磁温度补偿的仪表用复合磁体是通过下述工艺制得的：

步骤一：分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料：磁体粉料包括下述质量百分比例物质：铝为6～12％，镍为10～30％，铜为3～5％，余为铁；

还包括钴为0～40％，钛为0～6％，铌为0～3％；所有元素以粉状加入，其中铝以铁铝或钴铝合金粉形式，钛以钛铁合金粉，铌以铌铁合金粉加入。

所述铁铝粉为铁与铝按照质量比为1∶1的比例混合；铌铁粉为铁与铌按照1∶1的比例混合；钛铁粉为钛与铁按照3∶7的比例混合而成的粉状物。

磁温度补偿部分粉料由铁粉与镍粉组成，成份重量占比为：镍粉28～40％，余为铁粉。

步骤二：复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，根据模具大小与欲压制高度，计算出所要加的磁体粉料与磁温度补偿粉料重量。先把1/3-2/3的磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入磁体粉料，最后再加入剩余的磁温度补偿部分粉料，在5～8吨/厘米²的压力下加压压制，形成成型坯件，坯件的压制密度控制在5.5～6.2g/cm³；两者的重量是根据产品尺寸的，磁温补偿粉料的重量等于所用模具面积乘以高度(一般取0.09)，再乘以6；磁体粉料重量等于模具面积乘以高磁体部分高度，再乘以6.3。

步骤三：烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉采用常规烧结工艺进行烧结。烧结密度要求达到7.25g/cm³；

步骤四：热处理，采用高温箱式炉1200～1300固熔，保温2-30分钟，出炉快速冷却，速度在200～300℃/分钟，然后用热处理磁场在温度为800～900℃的条件下，磁场控温处理5-60分钟，最后采用井式回火炉进行时效处理，工艺为：620～650℃，保温3小时，590～620℃，保温6小时，560～590℃保温12小时，随炉冷却，250℃以下出炉。

步骤五：磨削精加工，采用精密平面磨、无芯磨床、外圆磨床等磨床加工至要求尺寸。

有益效果

本发明避免了现有技术的缺点，采用铝镍钴磁体原料与磁温度补偿合金原料分层叠放、一次成型，经烧结后形成一合金化的复合材料，经磁场热处理，然后形成具有相应磁性能能随温度变化而能保持稳定的复合磁体。