[发明专利]极异方环状烧结铁氧体磁钢生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种磁钢的生产工艺，具体涉及一种极异方环状烧结铁氧体磁钢生产工艺。

背景技术：

磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写)，磁钢是由几种硬的强金属，如铁与铝、镍、钴等合成，有时是铜、铌、钽合成，用来制作超硬度永磁合金。其金属成分的构成不同，磁性能不同，从而用途也不同，主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁钢是最古老的一种磁钢，被人们称为天然磁体，虽然他最古老，但他出色的对高温的适应性，使其至今仍是最重要的磁钢之一。铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作，这是他最大的特点，另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。

铁氧体磁钢是应用最广泛的的一种永磁材料，以粉末冶金法制造，主要分为钡料(Ba)和锶料(Sr)两种，并分为各向异性和各向同性两类，是不易退磁不易腐蚀的一种永磁材料，最高工作温度可达250℃，较坚硬且脆，可用金刚石沙等工具切割加工，用合金刚加工之模具一次成型。此类产品大量应用于永磁电机(Motor)和扬声器(Speaker)等领域。

而近几年来，钕铁硼磁钢作为节能环保的朝阳产业，已广泛用于信息技术、汽车、核磁共振、风力发电和电机等领域，预计未来3-5年的复合增长率在20％左右。由于中国具有明显的资源、成本和市场优势，世界钕铁硼产业正在向中国转移，2005年中国钕铁硼产量已经占到全球产量的70％以上。传统环状多极磁石利用多片磁钢胶合而成，因其成品易产生气隙而严重漏磁，影响电机性能。

发明内容：

本发明的目的是提供一种极异方环状烧结铁氧体磁钢生产工艺，它工艺简单，生产组装成本少，产品无气隙，性能稳定，能够大幅度提高电机的性能，延长电机的使用寿命，促进直流无刷马达的发展。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的生产工艺为：粉体制程→造粒→磁场成型→烧结→研磨→充磁测试。

所述的粉体制程工艺为：配方开发。

所述的造粒工艺为：造粒技术开发和配向度评估。

所述的磁场成型工艺为：模具设计改良、配向场磁路设计及数据库建立。

所述的烧结工艺为：收缩比率与磁性之控制、机械强度控制。

所述的研磨工艺为：真圆度与尺寸公差之控制，真圆度为28-32μm，圆筒度≤0.04mm。

所述的充磁测试工艺为：充磁场磁路设计，磁场强度波形解析能力建立。

本发明工艺简单，生产组装成本少，产品无气隙，性能稳定，能够大幅度提高电机的性能，延长电机的使用寿命，促进直流无刷马达的发展。

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术方案：它的生产工艺为：粉体制程→造粒→磁场成型→烧结→研磨→充磁测试。

所述的粉体制程工艺为：配方开发。将北矿购入的煅烧料置于球磨机内：5-8um煅烧原料1.5吨、钢球9吨(Φ6.5×3吨+Φ8×6吨)、水1.8吨以及添加剂，研磨时间为16小时，研磨后粒径为0.8-0，85％，添加剂有以下几种：CaCO₃ 1.35％、SiO₂ 0.2％、Al₂O₃ 0.4％、H₃P₂O₃0.4％。

所述的造粒工艺为：造粒技术开发和配向度评估。由于异方性锶系铁氧体配向面收缩率为22％，非配向面收缩率为13％，两者差距如此之大，当在高温1230℃烧结时，即因两种不同收缩率，而产生裂痕或者破裂。环形磁石内径皆有心棒，致使入料壁厚变薄，因此填料不易，适度的造粒是必须的。但是粒径太大会影响磁特性，比较适合的粒度为40-60目/英寸。因为经过磁场配向造粒工艺，原收缩率由22％变成17％，如此大大降低了配向面与非配向面收缩率的差距。

所述的磁场成型工艺为：模具设计改良、配向场磁路设计及数据库建立。

所述的烧结工艺为：收缩比率与磁性之控制、机械强度控制。磁石的磁气特性与温度息息相关，当温度过高时，剩磁会高但矫顽磁力却降低，温度低下时正好相反，适当的温度曲线以及高温区的温度保持时间都必须做好正确的选择。极异方磁石配向面研磨多寡会影响磁特性高低，当磁石外径太大磁特性降低(研磨太多)；外径太小，真圆度不够(研磨不够)。磁石的机械强度决定主轴与磁石结合时注塑容易与否，当强度不够时，磁石易破裂，故排除几率提高，影响质量和效率。