[发明专利]生产烧结永磁体的预充磁设备、压制设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产烧结钕铁硼永磁体的预充磁设备、压制设备和方法，特别是涉及一种通过对料分进行预充磁来提高取消度的预充磁设备、压制设备和方法。

背景技术

烧结钕铁硼稀土永磁材料是当今使用的磁性能最强的永磁材料，其广泛应用于计算机、核磁共振成像、微特电机等领域。从发明烧结钕铁硼稀土永磁材料到现在的20多年里，其生产技术和性能指标得到了快速发展。

烧结钕铁硼稀土永磁材料的生产过程是将熔炼后的钕铁硼合金进行粉碎，磨成平均粒度为2～5μm的粉末，在均匀磁场中进行取向并压制成型，然后用真空烧结炉在1000～1200°C的温度下进行液相烧结，使其组织致密化，形成合金产品。

压制成型是烧结钕铁硼稀土永磁材料生产的关键工序。在粉料压制过程中，粉料在磁场中的取向程度很大程度上决定了产品的最终性能。其对应公式为：

Br=A·μ₀Ms（1）

其中，Br为产品的剩磁，Ms为产品的饱和磁化强度，μ₀为产品的磁导率，A为产品的取向度。

从公式（1）可以看出，产品的剩磁Br与产品的取向度A成正比。

由于钕铁硼粉末粒度非常小（尤其对于高性能的钕铁硼产品），因此粉料的团聚现象比较突出，导致在压制过程中粉料的取向无法做到完全一致，直接影响了产品的取向度。

在以往的生产过程中，往往采取加大取向磁场的方法来提高产品的取向度。但是由于压机结构的限制，普通压机的取向磁场一般在1.7～2.0T左右。因此，尽管产品的取向度在理想状态下应为100％，但用普通压机压制成型的产品的取向度一般为93％左右，如图1所示。

从图1中可以看出，要想将产品的取向度提高到95％左右，则必须将成型过程中的取向磁场提高到大约6T，这在普通的压机上是无法实现的。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种生产烧结永磁体的预充磁设备，能够实现在料分压制之前在脉冲磁场内充磁并退磁，从而实现去团聚化，显著提高最终产品的取向度，提升产品的性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种生产烧结永磁体的预充磁设备，包括料腔和充磁线圈，所述充磁线圈对所述料腔内的粉料进行预充磁。

为了实现上述目的，本发明还提供一种生产烧结永磁体的压制设备，包括本发明的预充磁设备以及压制机构，所述预充磁设备位于所述压制机构的上游。

为了实现上述目的，本发明还提供一种生产烧结永磁体的方法，在对粉料进行取向压制成型之前，对粉料进行预充磁。

附图说明

图1示出烧结钕铁硼磁体的磁性能与取向磁场的关系。

图2是根据本发明一实施方式的预充磁设备的结构示意图。

图3示出试验组的烧结钕铁硼永磁体的性能与对比组的烧结钕铁硼永磁体的性能对比。

具体实施方式

以下参照附图来详细说明本发明。

图2是根据本发明一实施方式的预充磁设备的结构示意图。通过在以往的普通压机中，添加本发明的预充磁设备，来对待压制的粉料进行预充磁。

如图2所示，本发明的预充磁设备包括：阀门1、阀门2和充磁线圈3。该预充磁设备通过料管连接在普通压机中的加料腔4之前。

阀门1通过料管与普通压机中的加料腔4之前的料管相连。粉料完成称量后，进入料管。此时，打开阀门1，关闭阀门2，使粉料进入阀门1与阀门2之间的料腔内。然后，关闭阀门1。接下来，充磁线圈3开始工作，对料腔内的粉料进行预充磁。然后，打开阀门2，使进行了预充磁的粉料进入加料腔4中，由加料腔4将粉料运送到压制机构5进行取向压制成型。

充磁线圈3具有充磁电源。当充磁电源通电时，使充磁线圈3产生一个瞬间的高达6T以上的脉冲磁场，并随即产生一个振荡减小的交流退磁场。脉冲磁场用于对粉料充磁，之后的交流退磁场用于在粉料充磁后对粉料进行退磁处理，以便于产品压制，消除团聚效应。

以下通过具体实施例来说明本发明的优点。

将真空熔炼后的钕铁硼合金进行粉碎，磨成平均粒度为2～5μm的粉末，并在氮气的保护下称量好，由本发明的预充磁设备处理后，压制成型。将压制成型的产品在充满氮气的手套箱内依次放入烧结盒内储存，将该产品作为试验组。将除了不由本发明的预充磁设备进行预充磁以外，与试验组相同地制备的产品作为对比组。