一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置制造方法及图纸

技术编号:18473638 阅读:27 留言:0更新日期:2018-07-18 23:11
本实用新型专利技术公开一种制备R‑Fe‑B系烧结磁体的装置,包括密闭仓(11),其特点是,所述的密闭仓(11)上设等离子喷枪(1)和开设氩气补给口(8),等离子喷枪(1)的正上方对应设金属镝或铽粉末储料斗(2);所述的密闭仓(11)内设输送机构(4)和待镀膜的烧结磁体的扩散基体(5);在密闭仓(11)内活动设翻面机构(6),翻面机构(6)的翻面操作端能伸缩旋转;在密闭仓(11)外一侧连接真空系统(7)和电源及控制和水冷系统(10),在密闭仓(11)外另一侧连接氩气循环系统(3)及供气系统(9),氩气循环系统(3)、供气系统(9)与真空系统(7)配合控制密闭仓(11)内压强;采用本实用新型专利技术的装置以金属镝或金属铽粉末作为镀膜沉积材料,使用等离子体喷枪在待镀膜烧结扩散基体指定表面沉积一层金属镝或金属铽薄膜;热处理后沉积区域磁体矫顽力大幅度提高。

A device for preparing R-Fe-B system sintered magnets

The utility model discloses a device for preparing a sintered magnet of R Fe B system, including a closed chamber (11), which is characterized by a plasma spray gun (1) and an argon supply opening (8) on the closed chamber (8), and a dysprosium metal or terbium powder storage hopper (2) at the top of the plasma spray gun (1). A transfer mechanism (4) and a diffusion matrix (5) for the sintered magnets to be coated are arranged in a bin (11); a turning surface mechanism (6) is set in the closed chamber (11), the turning end of the turnover mechanism (6) can be telescopic and rotating; the vacuum system (7), the power supply and the water cooling system (10) are connected to the outside of the closed chamber (11), and the power supply and the water cooling system (10). The closed chamber (11) is connected with the argon circulation system (3) and the gas supply system (9) on the other side, the argon circulation system (3), the gas supply system (9) and the vacuum system (7) control the pressure in the closed chamber (11); using this utility model, the dysprosium metal or metal terbium powder is used as the deposition material, and the plasma is used. Deposition of a metal dysprosium or terbium thin film on the surface of the substrate to be sintered and diffused on the substrate to be sintered.

【技术实现步骤摘要】
一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置
:本技术涉及稀土永磁材料
,具体地讲是一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置。技术背景:随着全球范围内新能源产业如风力发电、空调和冰箱压缩机、混合动力、燃料电池及纯电动汽车的迅速发展和技术进步,对R-Fe-B系稀土烧结磁体性能提出了更高的要求,尤其是为满足苛刻的使用环境对磁体的矫顽力提出了更高的要求,传统的提高矫顽力的方法是在原材料熔炼过程中添加铽或镝的纯金属或合金。但由于铽或镝大部分进入主相,虽然矫顽力明显提高,但是剩磁却有很大程度的降低。而且由于近年来全球稀土资源相对匮乏,镝或铽的价格又大幅度提高,因此降低生产成本、减少重稀土元素的用量,同时保证磁体高的磁性能成为钕铁硼行业的一个重要发展方向。随着低重稀土、高矫顽力烧结钕铁硼材料的深入研究,晶界扩散工艺被提出并获得了较大的发展。该方法主要是人为的将镝或铽从烧结钕铁硼磁体沿着晶界扩散进入钕铁硼基体相,并择优分布于主相晶粒边缘,改善不均匀区各向异性,明显提高矫顽力且保持剩磁几乎不会下降。由于晶界扩散工艺在提高磁体矫顽力的同时不会降低磁体的剩磁和磁能积,而且重稀土用量少,具有重大实用意义。因此在最近十几年来,围绕晶界扩散进行了大量的研究工作,在镝或铽在磁体表面的堆积方式上做了大量研究。中国专利CN102768898A公开了将铽或镝的氧化物、氟化物或氟氧化物做成浆料涂敷在烧结磁体表面,之后对磁体进行热处理,使铽或镝沿晶界进入烧结磁体内部的方法,从而提高烧结磁体的矫顽力。但使用该方法处理后的磁体表面会粘附大量含铽或镝的粉末,即使清理后,表面仍残留少部分,造成材料的浪费,且使用该方法,涂敷浆料厚度不均匀,如此会造成在热处理后的磁体各处矫顽力不均匀,矫顽力提升不高,磁体容易退磁。中国专利CN102969110A公开了蒸镀扩散法,将烧结磁铁放入处理室内,处理室内配置镝或铽至少一种蒸发材料,加热到规定温度使蒸发材料蒸发,使该蒸发的蒸发材料附着到烧结磁体表面,使该附着的蒸发材料的镝或铽的金属原子扩散到烧结磁体的晶界相中。使用该方法,烧结磁体跟蒸发材料镝或铽不能直接接触,烧结磁体需要放在网架或其它支撑体上,镝或铽的蒸汽与烧结磁体发生反应时,晶界相处于融化状态,在该条件下,由于重力作用,烧结磁体在网架或支撑体接触的部分发生畸变,需要进行二次整形处理,而且采用蒸镀的方法,蒸发出来的镝或铽蒸汽会部分凝固在处理室内壁及磁体支撑体上,不仅造成重金属的浪费而且也降低了生产效率。中国专利CN101707107A还公开了一种使用重稀土元素镝或铽的氧化物、氟化物或氟氧化物,将烧结磁体掩埋其中后在真空烧结炉内进行热处理的方法。使用该方法处理后的磁体表面同样会粘附大量含铽或镝氧化物、氟化物或氟氧化物的粉末,即使清理后,表面仍残留少部分,造成材料的浪费,而且,此方法是固体颗粒粉末跟烧结磁体直接接触,在高温下扩散,扩散颗粒跟烧结磁体是点接触的,如此会造成烧结磁体不同位置扩散进去的铽或镝不均匀,从而热处理后的烧结磁体各处矫顽力不均匀,矫顽力提升不高,磁体容易退磁。中国专利CN201310209231B公开了一种采用热喷涂方法在烧结磁体表面喷涂金属镝或金属铽的方法。采用该方法粉末离化效果差,喷涂到烧结磁体表面的都是大颗粒,外观不好,影响扩散后烧结磁体的均匀性,而且该方法只能实现大面积喷涂,无法实现烧结磁体局部喷涂,从烧结磁体应用角度来讲,不利于贵金属的利用率提高;另一方面金属铽或金属镝属于易氧化金属,很难实现做成专利中作为喷涂材料的铽丝或镝丝,即使能够实现,加工成本也会很高;而且喷枪中阴极材料属于损耗品,降低了设备使用的稳定性。
技术实现思路
:本技术的目的是克服上述已有技术的不足,而提出一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置;主要解决现有技术中浆料涂覆法材料浪费、不同区域涂覆厚度不均匀问题,解决采用蒸镀方法磁钢畸变,需要二次整形、蒸镀材料利用率低问题,解决掩埋扩散接触材料接触不充分,性能提升不均匀的问题,也解决喷涂法只能大面积喷涂,无法实现局部喷涂的问题。本技术技术技术方案是:一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置,包括密闭仓,其特殊之处在于,所述的密闭仓上设等离子喷枪和开设氩气补给口,等离子喷枪的正上方对应设金属镝或铽粉末储料斗;所述的密闭仓内设输送机构,输送机构上排布待镀膜的烧结磁体的扩散基体,输送机构位于等离子喷枪的正下方;在密闭仓内活动设翻面机构,翻面机构的翻面操作端能伸缩旋转;在密闭仓外一侧连接真空系统和电源及控制和水冷系统,在密闭仓外另一侧连接氩气循环系统及供气系统,氩气循环系统、供气系统与真空系统配合控制密闭仓内压强。进一步的,所述的等离子喷枪为等离子体喷枪,其结构为三层耐高温石英管或陶瓷管组成,改变各管径大小能改变单次喷涂的宽度。进一步的,所述的氩气循环系统包括氩气过滤、清洗及压缩。进一步的,所述的输送机构为板链式,待镀膜的烧结磁体的扩散基体一面镀膜后,通过翻面机构实现翻面,进行另外一面镀膜。本技术的一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置与已有技术相比具有如下积极效果,1、通过等离子体喷枪将镝金属或铽金属粉末沉积在R-Fe-B系烧结磁体的扩散基体表面上的区域、沉积形状可以指定,通过热处理的方式使烧结磁体的扩散基体表面沉积的金属铽或者镝在高温下通过晶界扩散进入烧结磁体的扩散基体内部,可大幅提高沉积区域烧结磁体的扩散基体的矫顽力;与现有的表面涂敷、真空蒸镀、掩埋扩散、热喷涂等方法进行晶界扩散处理相比,涂层厚度均匀,与烧结磁体的扩散基体结合强度高,外观好,无需二次整形处理,材料利用率高,扩散后得到的烧结磁体矫顽力均匀;2、粉末离散比雾化效果更好,而且喷涂区域可以指定,在烧结磁体产品使用性能相同的情况下,有效的节省了单片烧结磁体基体需要沉积的镝或铽使用量;3、喷枪结构简单,无消耗结构件,提高了使用的稳定性。附图说明:图1是本技术的专用装置结构示意图;图2是距待镀膜烧结磁体的扩散基体边缘1mm沉积区域示意图;图3是图2的边缘沉积取样示意图。具体实施方式:以下结合附图及实施方式,进一步阐述本技术,但以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明本技术,而非是对本技术范围的限制,另外,本领域技术人员在阅读本技术后,以同等替代进行本技术改动或修改,均落在本申请权利要求书所限定范围内。本技术中所使用的烧结磁体毛坯及烧结磁体的扩散基体采用行业内公知的现有技术制备,制备R-Fe-B系烧结磁体的装置,如图1所示;装置包括密闭仓11,在密闭仓11上安装等离子喷枪1和开设氩气补给口8,等离子喷枪1为等离子体喷枪,结构为三层耐高温石英管或陶瓷管组成,改变各管径大小可改变单次喷涂的宽度;在等离子喷枪1的正上方对应位置安装金属镝或铽粉末储料斗2;在密闭仓11内安装输送机构4,输送机构4为板链式,输送机构4上排布待镀膜的烧结磁体的扩散基体5,输送机构4位于等离子喷枪1的正下方;同时密闭仓11内安装翻面机构6,翻面机构6的翻面操作端能伸缩旋转,待镀膜的烧结磁体的扩散基体5一面镀膜完成后通过翻面机构6进行反转,进行另外一面镀膜;在密闭仓11外一侧连接真空系统7和电源及控制和水冷系统10,在密闭仓11外另一侧连接氩气循环系统3及供气系本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种制备R‑Fe‑B系烧结磁体的装置,包括密闭仓(11),其特征在于,所述的密闭仓(11)上设等离子喷枪(1)和开设氩气补给口(8),等离子喷枪(1)的正上方对应设金属镝或铽粉末储料斗(2);所述的密闭仓(11)内设输送机构(4),输送机构(4)上排布待镀膜的烧结磁体的扩散基体(5),输送机构(4)位于等离子喷枪(1)的正下方;在密闭仓(11)内活动设翻面机构(6),翻面机构(6)的翻面操作端能伸缩旋转;在密闭仓(11)外一侧连接真空系统(7)和电源及控制和水冷系统(10),在密闭仓(11)外另一侧连接氩气循环系统(3)及供气系统(9),氩气循环系统(3)、供气系统(9)与真空系统(7)配合控制密闭仓(11)内压强。

【技术特征摘要】
1.一种制备R-Fe-B系烧结磁体的装置,包括密闭仓(11),其特征在于,所述的密闭仓(11)上设等离子喷枪(1)和开设氩气补给口(8),等离子喷枪(1)的正上方对应设金属镝或铽粉末储料斗(2);所述的密闭仓(11)内设输送机构(4),输送机构(4)上排布待镀膜的烧结磁体的扩散基体(5),输送机构(4)位于等离子喷枪(1)的正下方;在密闭仓(11)内活动设翻面机构(6),翻面机构(6)的翻面操作端能伸缩旋转;在密闭仓(11)外一侧连接真空系统(7)和电源及控制和水冷系统(10),在密闭仓(11)外另一侧连接氩气循环系统(3)及供气系统(9),氩气循环系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭众杰刘晓通
申请(专利权)人:烟台首钢磁性材料股份有限公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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