[发明专利]一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置

说明书

本发明提出了一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置，包括进料腔室、溅射扩散工艺腔室、出料腔室以及基座，进料腔室设置有三维工件转架系统，离子源刻蚀系统以及第一加热系统，溅射扩散工艺腔室设置有溅射源系统、高能离子源系统以及第二加热系统，出料腔室设置有第三加热系统。本发明的一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置，根据制备高矫顽力钕铁硼复合工艺流程合理配置，进料腔室具有离子刻蚀和预加热功能，溅射扩散工艺腔室具有溅射镀金属膜及金属扩散功能，出料腔室具有回火热处理功能，3个腔室之间通过阀门隔开，各自工作，互不干扰，实现了生产的连续性。

技术领域

本发明属于钕铁硼磁铁改性磁控溅射镀膜及表面热处理领域，具体涉及一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置。

背景技术

近年来，随着国内外新能源汽车、风电设备、智能机器人及节能电器等产业的快速发展，这为高性能钕铁硼永磁材料行业提供了广泛的市场空间。

目前高性能用的钕铁硼永磁铁一般要求内禀矫顽力和最大磁能积之和大于70。而业界通用的方法是通过提高磁晶各向异性场来实现，将镝(Dy)或铽(Tb)等重金属稀土元素取代烧结钕铁硼中Nd₂Fe₁₄B晶粒中的Nd，大大提高磁体的矫顽力。近几年，晶界扩散添加重稀土元素的方法研究广泛，经过晶界扩散处理后的磁体在晶界周围均匀分布着镝(Dy)或铽(Tb)，由于主相晶粒内部不含有重稀土金属元素，整个磁铁的剩磁及磁能积并无明显的降低，同时磁铁的矫顽力及使用温度都大大提升。

目前用于大规模提高烧结钕铁硼矫顽力的工艺方法是先在烧结钕铁硼表面喷涂、蒸发、溅射重稀土金属元素，然后再热处理扩散渗透及回火调控磁体成分、优化微观组织结构。而其中磁控溅射法有消耗稀土元素少，结合力好、膜层更致密的优点，更有利于镝(Dy)或铽(Tb)的扩散，降低生产成本。

公开号为CN108977783A的中国专利文献公开了一种钕铁硼陶瓷表面金属化磁控溅射镀膜生产线，包括翻转模块、升降模块、进出片模块、真空镀膜模块、出片升降模块。该发明通过多个模块连在一起实现小型陶瓷片磁控溅射金属化镀膜的大批量连续生产，每天的产能可以达到6-10万片。

公开号为CN108085647B的中国专利文献公开了一种用于真空镀膜的螺杆传送装置，包括样品台、传送模块、动力源、第一传动连接杆等。该发明可实现一次多面镀膜，无需翻面，减少开箱和再次抽真空时间，大大提高了效率，且整体结构简单、加工成本低。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本申请提出了一种用于晶界扩散渗金的钕铁硼磁铁改性装置，其结构简单、实用性强、投资成本低并可实现大批量生产的特点。

本发明提出了一种用于晶界扩散渗金的钕铁硼磁铁改性装置，包括进料腔室、溅射扩散工艺腔室、出料腔室以及基座，进料腔室设置有三维工件转架系统，三维工件转架系统设置有工件转架主动齿轮和联轴器，工件转架主动齿轮与联轴器连接，基座上设置有传动主动轮、可伸缩连接轴和电机，传动主动轮通过联轴器与电机连接，电机通过联轴器与可伸缩连接轴连接，电机控制可伸缩连接轴与工件转架主动齿轮的接触或分离，电机通过驱动传动主动轮带动三维工件转架系统在溅射扩散工艺腔室和出料腔室之间传递。

在一个优选的实施例中，三维工件转架系统设置有6个大转盘，每个大转盘上设置有6个小转盘，小转盘上设置有工件架，大转盘的直径为260mm，小转盘的直径为80mm，小转盘和工件转架主动齿轮与大转盘通过齿轮齿合传动。三维工件转架系统用于承载和转动工件，使工件镀膜均匀。

在一个优选的实施例中，电机通过驱动工件转架主动齿轮带动大转盘公转、工件架自转以及工件自转。工件可以一次多面均匀镀膜，无需翻面操作，大大提高了生产效率。

在一个优选的实施例中，三维工件转架系统为圆柱形立式结构，三维工件转架系统的直径为800mm，高度为800mm。