[发明专利]一种纳米超导复合材料的制备方法及采用该材料的充磁机

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料充磁技术领域，例如一种充磁装置，具体涉及一种纳米磁能充磁机。

背景技术

随着电机、家用电子、计算机、通信等技术日新月异的更新和发展，永磁材料需要量越来越大性能越来越高。目前，永磁材料大多采用钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等，并具有矫顽力大、性能稳定等特点，这些材料经充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电，使其磁化。

对磁性材料进行充磁通常需要专门的充磁装置，即，充磁机。充磁机主要由充磁电源和充磁线圈组成。充磁电源内的电容经过充电(蓄能)，达到设定的能量后，对充磁线圈进行放电，较大的能量瞬间释放到充磁线圈，产生一个很强的脉冲电流，此时产生的脉冲磁场在几秒内便将磁块磁化至预想状态。

但是目前现有技术中的充磁机在充磁过程中普遍存在着将电能转化为磁能时效率较低、能量损耗大、充磁时间长的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米磁能用的复合材料的制备方法以及采用该材料的充磁机，其电磁能量转化效率较高、能量损耗小，并且能有效缩短充磁时间，能够获得高效、快速充磁的技术效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于磁能充磁机的纳米超导复合材料制备方法：包括如下步骤：

S1.纳米复合粉末材料制备；将镝，钴，金属氢，黑磷，镍烯材料制备为纳米粉末状材料；将制备好的镝，钴，金属氢，黑磷，镍烯粉末材料按照预定的比例进行均匀混合，所述预定的比例为：镝：0.1-5，钴：0.5-20，金属氢：1-15，黑磷：20-80，镍烯1-20，上述比例关系为摩尔比；

S2.纳米粉末冶金高压压铸；将步骤S1中均匀混合的粉末复合材料制成粉坯，对所述粉坯在1GPa-100GPa的高压进行压铸；

S3.高温高压真空等离子烧结定型；在1GPa-100Gpa压强、真空环境下，以1500-3000℃的温度对压铸粉坯进行高温等离子烧结定型，获得所需要的物理和机械性能的纳米超导复合材料。

一种纳米磁能充磁机的制造方法：包括如下步骤：

S1.纳米复合粉末材料制备；将镝，钴，金属氢，黑磷，镍烯材料制备为纳米粉末状材料；将制备好的镝，钴，金属氢，黑磷，镍烯粉末材料按照预定的比例进行均匀混合，所述预定的比例为：镝：0.1-5，钴：0.5-20，金属氢：1-15，黑磷：20-80，镍烯1-20，上述比例关系为摩尔比；

S2.纳米粉末冶金高压压铸；将步骤S1中均匀混合的粉末复合材料制成粉坯，对所述粉坯在1GPa-100GPa的高压进行压铸；

S3.高温高压真空等离子烧结定型；在1GPa-100Gpa压强、真空环境下，以1500-3000℃的温度对压铸粉坯进行高温等离子烧结定型，获得所需要的物理和机械性能的纳米超导复合材料压铸工件；

S4.利用所述压铸工件制作充磁头，所述充磁头为多元超导充磁头；

S5.制成充磁头和线圈成品。

作为优选实施例，所述纳米粉末冶金高压压铸通过一次压铸成型。

作为优选实施例，纳米粉末状材料采用纳米球磨机、纳米碾磨机制备。

一种纳米磁能充磁机，其包括：充磁头和线圈，所述充磁头由纳米超导复合材料制成，所述纳米超导复合材料的配方如下：

镝：0.1-5，钴：0.5-20，金属氢：1-15，黑磷：20-80，镍烯：1-20，上述比例关系为摩尔比。

作为优选实施例，所述充磁头为多元超导充磁头。

作为优选实施例，所述线圈由金属氢超导电磁材料制作。

有益效果：氢气在定压下形成固态结晶体，金属氢于室温下具有长时间超导电磁特性；金属氢以其复合填加材料而产生的稳定坚固低密度高强度的特性做为超导电磁换能与储能介质，即磁通动力能量转换充磁完成释能与储能，具有高效、低耗能、低损耗的优点。

本发明应用钴，金属氢，黑磷，镍烯，镝具有高导磁性，高导电性，低电能耗损的特点，于电磁充磁过程中达到最低能量损耗及最大能量转换存储。

钴、金属氢、黑磷、镍烯、镝材料经独特纳米粉末冶金压铸与高温高压超真空等离子烧结定型技术制成超导线圈与超导充磁头具有耐高温、高导电导磁、高电磁能量传递与储存、低耗损能量及可再循环及再回收利用。

附图说明

图1是本发明的磁能充磁头与超导线圈纳米粉末冶金压铸制造流程图

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。