[实用新型]各向异性纳米晶稀土永磁磁粉的制备装置

摘要

各向异性纳米晶稀土永磁磁粉的制备装置，属于稀土永磁材料技术领域。针对现有公开技术为制备材料成本高的各向异性的微米晶磁粉的装置以及磁性能低的各向同性的纳米晶双相稀土永磁材料的制备装置的问题，本实用新型提出制备原材料成本低廉的高性能纳米晶各向异性磁粉的装置，该装置由压力和变形系统、加热和控温系统、带密封手套的炉体系统、制粉系统和磁粉后续处理系统组成，其压力和变形系统由光电编码器等组成控制回路，变形速度控制为0.001～1000mm/min，形变速率控制为10^－7～10⁰/s，采用波纹管与压头焊接的炉体及过渡真空室，其真空度达到10^－1～10^－5Pa，该装置真空度高，易于实现形变速率的精确控制。

主权项

1.各向异性纳米晶稀土永磁磁粉的制备装置，其特征在于：至少由下列5个系统组成，压力和变形系统、加热和控温系统、带密封手套的炉体系统、制粉系统和磁粉后续处理系统组成；压力和变形系统具有框架、横梁和驱动及控制横梁运动的机电组件，炉体系统座落在工作台上，其中炉体系统的上、下压头分别与压力和变形系统的上、下横梁相连，加热和控温系统的加热组件及热电偶在炉体系统之内；其中：a.压力和变形系统由电机带动机械组件提供压头压力，压力和变形的控制回路由光电编码器、力传感器、A/D转换通道、通信组件、控制电路、计算机和伺服电机组成，通过上压头(31)或下压头(14)、或同时通过上压头(31)和下压头(14)对炉体系统中模具(33)内的坯料(28)的变形速度控制为0.001～1000mm/min，形变速率控制为10-7～100/s；b.加热和控温系统包括坯料(28)、模具(33)、加热元件(34)、热电偶、控温回路和电源，其控温精度为±0.2～±10℃；其中加热组件(34和35)为直流电阻加热炉、感应加热炉之一时，对模具(33)和坯料(28)间接加热；或加热组件(34和35)对坯料(28)采用直流电或脉冲电流或等离子电流直接加热；通过压力和变形系统对横梁、压头、最终模具(33)和坯料(28)运动速度的控制、以及加热和控温系统中对坯料(28)温度变化的综合控制，使得坯料从室温加热到设定温度的加热速度为30～800℃/min，在坯料热压或热变形后，使热压或热变形后坯料的冷却速度为30～800℃/min；c.炉体系统由压头组件(13、14、31和32)、金属玻纹管(17和29)、水冷套(16和30)、力传感器(15)、炉门(20)、观察窗(22)、充气阀(21)、放气阀(23)、手套(19)、真空阀(26)、真空泵组件(24)、炉体真空管路(25)等组成炉体，炉体的手套(19)方便在炉体真空充保护性气体的条件下在炉体内给模具(33)加坯料(28)和从模具中取热压或热变形后的坯料，以进行连续的热压或热变形；炉体的金属波纹管(29和17)与水冷套(30和16)焊接，保证压力和压头的移动速度的精确控制不受穿入真空室的影响，水冷套保证力传感器不受加热炉热量的影响；由过渡真空室真空管路(27)、炉体与过渡真空室之间的门(12)、过渡真空室门(8)、过渡真空室充气阀(3)、过渡真空室放气阀(4)、过渡真空室与炉体的连通管路及连通阀(2)、过渡真空室手套(6)及过渡真空室观察窗等组成过渡真空室；炉体内及过渡真空室的真空度均达10-1～10-5Pa；在炉体及过渡真空室真空再充保护气体之后，当变形后坯料(28)累积到一定量后，打开炉体与过渡真空室之间的门(12)，从炉体向过渡真空室移出变形后的坯料，再从过渡真空室向炉体补充新的坯料(28)；当过渡真空室的变形坯料累积到一定量后，通过放气阀(4)放气，打开过渡真空室门(8)，移出变形后坯料；通过炉体的阀(26)、充气阀(21)、放气阀(23)及过渡真空室的阀(1)、充气阀(3)、放气阀(4)两套组件，炉体与过渡真空室可独立的进行抽真空、充保护气体、放气、开门；在过渡真空室内，有称料的天平(10)、机械混粉组件(7)、超声电源(5)及超声混粉组件(9)及预压毛坯的组件(11)；d.制粉系统由破碎组件和气流磨组件组成，从炉体系统的过渡真空室内取出的变形后的各向异性纳米晶稀土永磁的坯料放入制粉系统中的破碎组件内破碎，然后将破碎后的各向异性纳米晶粗粉取出，再放入气流磨组件内制得各向异性纳米晶细粉，其粉末颗粒尺寸为2～5000μm；e.磁粉后续处理系统由真空室、真空抽气组件、充气阀、放气阀、手套、称料组件、混料组件、封装组件等组成，其中称料组件、混料组件和封装组件主要在真空室内；将制粉系统制备的各向异性纳米晶细粉移入磁粉后续处理系统内，在真空再充保护性气体条件下，通过手套称料、封装，或在磁粉后续处理系统内将各向异性纳米晶稀土永磁磁粉与粘结剂及其它化学试剂混合均匀后再在真空充保护气体下称料、封装。