[发明专利]一种医疗设备用永磁体及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及永磁材料领域，尤其涉及一种应用在医疗设备上的永磁体及其加工工艺。

背景技术

磁铁是医疗设备中必要的组成元素之一，医院里用的核磁共振成像仪是比CI还要精密的新型诊断设备。组成人体细胞的各种元素的原子核都具有核磁矩，在一定的强磁场下会产生共振，利用人体正常细胞组织与病变组织共振迟豫时间不同，经过精密的断层扫描分析，利用反映出的图象差异来观察就能诊断出早期微小的病变。

但该设备需要有强大的磁场系统支撑；若采用超导磁体，需要配备昂贵的超低温系统，安装维修十分复杂；而采用普通铁氧体磁钢，则需要几十吨甚至上百吨的磁体来组装成一个庞然大物。采用高性能永磁材料就可以克服上述缺点，只需要两三吨磁体，整体重复和体积大大减少，在保证高质量和高分辨率的条件下，实现了设备的小型化和轻型化，有利于推广使用。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供一种单位体积内磁场强度大，方便医疗设备成像的永磁体及其加工工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种医疗设备用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为：12%-15.5%的钕，2.2%-2.8%的铬，2%-4.5%的钡，8%-10.5%的氧化钛，2.5%-3.5%的铝，4%-5.5%的锡，0.1%-0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%-0.015%铕铁合金，0.06%-0.08%镨铁合金和0.02%-0.03%镝铁合金。

本发明所述的一种医疗设备用永磁体的加工工艺，所述的原料经过熔炼→气流磨→成型→等静压→剥油→烧结→后加工后得到产品，所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。

本发明所述的合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1.5:1，所述合金金属的颗粒的平均直径为1um-2um。

本发明所述熔炼过程中，在氮气的保护条件下，依次加入原料金属，逐渐升温到500℃到600℃，熔炼炉中的压力保持在2-3Mpa。原料内的多种金属在的熔炼过程，主要是将按照比例称好的原材料进行熔炼，保证了金属材料之间的均匀混合，方便后续的气流磨操作。

本发明所述的气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为2um-3um。

本发明所述的成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。

本发明所述的等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的15%-25.5%。

本发明所述的剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作。

本发明所述烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1150-1300℃，烧结时间为0.5h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1300-1400℃，烧结时间为4.5h-6h，然后分别在800℃-850℃的条件下进行一级回火，回火时间为3-4h，在300℃-420℃的条件下进行二级回火，回火时间为0.5-1h。

在烧结过程中添加的合金金属包括铕铁合金，镨铁合金、镝铁合金，属于产品的辅助添加剂，由于增强产品整体的性能，其中镝铁合金可提高永磁体的矫顽力，镨铁合金用于提高了永磁体的最大磁能积，而铕铁合金中的铕对镨元素起到了协同作用，减小了永磁体内内部晶粒之间的间隙，提高了永磁体的密度，减少了医疗设备中永磁体的存放体积，提高了医疗设备的整体性能。

本发明以铁为基床，以钕，铬，钡，氧化钛，铝，锡和二氧化硅为辅助材料，由于单质金属的质地较软，因此金属的可塑性较高，在等静压过程中可以压制成小体积的壳体，并且制成的永磁体单位体积内磁场强度大，对于医疗器械中，需求永磁体的磁场强度大，进而减少了医疗器械的整体占用体积，方便整体医疗器械的运输和安装。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。