一种用于重稀土晶界扩渗的生产线及生产方法技术

本发明专利技术提供一种用于重稀土晶界扩渗的生产线，包括控制单元和与控制单元连接的物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构、真空扩渗炉和控制单元；物料传输系统包括第一传输组件、第二传输组件、第三传输组件和第四传输组件；单片成型压机出料口通过第一传输组件与烧结机构进料口连接，烧结机构出料口通过第二传输组件与清洗机构进料口连接，清洗机构出料口通过第三传输组件与镀膜机构进料口连接，镀膜机构进料口通过第四传输组件与真空扩渗炉进料口连接；单片成型压机向烧结机构逐一提供基片，烧结机构烧结基片；清洗机构清洗基片；镀膜机构对基片表面溅射重稀土，形成重稀土层；真空扩渗炉对基片热处理，实现重稀土扩渗。

A production line and production method for grain boundary diffusion of heavy rare earth

【技术实现步骤摘要】
一种用于重稀土晶界扩渗的生产线及生产方法
本专利技术涉及重稀土扩渗
，具体涉及一种用于重稀土晶界扩渗的生产线及生产方法。
技术介绍
为了获得更高矫顽力的产品，目前磁性材料行业工业生产中普遍采用在熔炼过程中掺杂重稀土材料，即在熔炼过程中加入的，即把重稀土元素一同熔炼，这样的工艺使磁体晶内主相和晶界都含有重稀土元素，矫顽力大大增加，但是研究表明，只有晶界的重稀土元素对提高矫顽力作用最显著。为更有效的获得磁体较高性能，之后又采用重稀土晶界扩渗的工艺，可以有效降低重稀土使用量，使重稀土元素只存在于晶界中，这样更容易来获得高性能的磁体。常用的晶界扩渗工艺方法为蒸镀法和涂覆法。但上述工艺中仍存在以下缺陷：1)熔炼过程采用了添加重稀土的方式，使用重稀土的用量达到甚至高于8％左右，具有成本高、制造困难、性能提升有限、一致性差的先天工艺缺陷。2)现有重稀土晶界扩渗工艺中的涂覆法使用氟化物或氧化物，涂覆不均匀，产品品质很难保证。此外氟化物具有很强腐蚀性，且有毒，对人体和设备都会造成不良影响。由于无法有效回收重稀土，因此材料利用率较低。3)现有重稀土晶界扩渗工艺中的蒸镀法工艺方式时间长、能耗高、污染严重，产品品质不容易保证。4)缺乏大规模工业化实现的条件。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种材料利用率高、对环境无污染、生产效率高、可规模化生产高性能磁性材料的用于重稀土晶界扩渗的生产线及生产方法。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于重稀土晶界扩渗的生产线，包括物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、镀膜机构、真空扩渗炉和控制单元；所述物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构和真空扩渗炉分别与所述控制单元连接；所述物料传输系统包括第一传输组件、第二传输组件、第三传输组件和第四传输组件；所述单片成型压机的出料口通过所述第一传输组件与所述烧结机构的进料口连接，所述烧结机构的出料口通过所述第二传输组件与所述清洗机构的进料口连接，所述清洗机构的出料口通过所述第三传输组件与镀膜机构的进料口连接，所述镀膜机构的进料口通过所述第四传输组件与所述真空扩渗炉的进料口连接；所述单片成型压机通过所述第一传输组件向所述烧结机构逐一提供基片，所述烧结机构对所述基片进行烧结；所述第二传输组件将烧结后的基片输送至所述清洗机构，所述清洗机构对所述基片进行清洗；所述第三传输组件将清洗后的基片输送至镀膜机构，所述镀膜机构向所述基片的表面溅射重稀土，形成重稀土层；所述第四传输组件将镀膜后的基片输送至真空扩渗炉，所述真空扩渗炉对所述基片进行热处理，以实现重稀土扩渗。其中，所述烧结机构包括多室连续烧结炉，所述多室连续烧结炉包括除杂室、烧结室、冷却室、第一插板阀、第二插板阀、第三插板阀和移载组件，所述第一插板阀设于所述除杂室的进料口，所述第二插板阀的两端分别与所述除杂室的出料口与所述烧结室的进料口连接，所述第三插板阀的两端分别与所述烧结室的出料口与所述冷却室的进料口连接，所述移载组件用于承载所述基片，并带动所述基片移动，使其依次通过所述除杂室、烧结室与冷却室。其中，所述镀膜机构包括镀膜机，所述镀膜机包括进样室、缓冲室、清洗室、镀膜室、降温室、出样室和传送机构；所述缓冲室的出料口与清洗室的进料口之间、所述清洗室的出料口与镀膜室的进料口之间、所述镀膜室的出料口与降温室的进料口之间、所述降温室的出料口与出样室的进料口之间均通过闸板阀和真空密封组件连接，所述传送机构用于承载所述基片，并带动所述基片移动，使其依次通过所述进样室、缓冲室、清洗室、镀膜室、降温室与出样室，以实现所述基片单面镀膜。其中，所述镀膜机构还包括翻转传输机，所述镀膜机的出料口和入料口之间的传输路径上设置有传输机构，所述翻转传输机的进料口和出料口通过所述传输机构分别与所述镀膜机的出料口和进料口连接，所述传输机构用于传送承载所述基片的载料盘，所述翻转传输机用于翻转所述载料盘中的基片，以使基片在所述镀膜机内进行正面单面镀膜后，经由所述翻转传输机翻转并重新经过所述镀膜机进行反面单面镀膜。其中，所述翻转传输机包括能沿轴线翻转的翻转架，所述翻转架内设有翻转区，所述翻转区的两侧分别设有上下相对的一对夹紧机构，其中，位于上部的所述夹紧机构用于夹紧预置在所述翻转区上部的一个载料盘，位于下部的所述夹紧机构用于夹紧进入所述翻转区内的另一个载料盘、并驱动该载料盘朝向预置的载料盘移动；以使两个所述载料盘的两端对齐并夹紧；所述翻转架通过翻转能同步带动两个所述载料盘的位置互换。其中，所述真空扩渗炉包括气源、真空泵组、炉体和加热箱，所述气源通过进气管路与所述炉体连接，且所述进气管路上设有进气阀；所述真空泵组通过抽气管路与所述炉体连接，且所述抽气管路上设有高真空阀；所述加热箱设于所述炉体内，且所述加热箱内设有物料支撑架，用于承载所述基片；所述气源和真空泵组分别向所述炉体内充放气，所述加热箱对所述基片进行热处理，以实现重稀土扩渗。其中，所述加热箱包括隔热反射屏、支撑框架和加热器；所述隔热反射屏铺设在所述支撑框架上构成箱体，所述加热器设于所述箱体内。其中，所述真空泵组包括低抽速泵组与高抽速泵组，所述低抽速泵组、高抽速泵组和高真空阀依次连接，且所述高真空阀的进气口与所述低抽速泵组的进气口之间设有前级管路，所述前级管路上设有预抽阀，所述低抽速泵组与高抽速泵组之间的连接管路上设有前级阀。其中，所述真空扩渗炉还包括进出料装置，所述进出料装置包括传动机构和进出料机构，所述传动机构与所述第四传输组件连接，所述第四传输组件通过传动机构向所述进出料机构逐一提供基片；所述进出料机构包括导轨和可沿所述导轨滑动的车体，所述车体上设有螺旋升降机，所述螺旋升降机的上侧设有插料杆，且所述插料杆位于所述传动机构下方，所述螺旋升降机用于带动所述插料杆上升，使所述插料杆承托所述传动机构上的基片，所述车体带动所述插料杆，使其进出所述炉体，实现进出料。本专利技术还提供一种用于重稀土晶界扩渗的生产方法，具体包括以下步骤：对所述基片进行烧结，并对烧结后的基片进行清洗；对清洗后的基片表面溅射重稀土，形成重稀土层，以实现所述基片单面或双面镀膜；对镀膜后的基片进行热处理，以实现重稀土扩渗。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术提供一种用于重稀土晶界扩渗的生产线及生产方法，该生产线及生产方法是一条可实现高性能磁性材料生产的新途径，颠覆了重稀土晶界扩渗工艺的传统设备使用方法，适用于规模化生产高性能磁性材料，具有材料利用率高、生产效率高、成本低、设备能耗低和无毒无污染的技术特点，且生产的产品具有高性能和高一致性的优势，为整个行业工业化的生产发展开辟了新路径。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中一种用于重稀土晶界扩渗的生产线的结构示意图；图2为本专利技术实施例2中多室连续烧结炉的结构示意图；图3为本专利技术实施例2中多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重稀土晶界扩渗的生产线，其特征在于，包括物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构、真空扩渗炉和控制单元；所述物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构和真空扩渗炉分别与所述控制单元连接；所述物料传输系统包括第一传输组件、第二传输组件、第三传输组件和第四传输组件；所述单片成型压机的出料口通过所述第一传输组件与所述烧结机构的进料口连接，所述烧结机构的出料口通过所述第二传输组件与所述清洗机构的进料口连接，所述清洗机构的出料口通过所述第三传输组件与镀膜机构的进料口连接，所述镀膜机构的进料口通过所述第四传输组件与所述真空扩渗炉的进料口连接；所述单片成型压机通过所述第一传输组件向所述烧结机构逐一提供基片，所述烧结机构对所述基片进行烧结；所述第二传输组件将烧结后的基片输送至所述清洗机构，所述清洗机构对所述基片进行清洗；所述第三传输组件将清洗后的基片输送至镀膜机构，所述镀膜机构向所述基片的表面溅射重稀土，形成重稀土层；所述第四传输组件将镀膜后的基片输送至真空扩渗炉，所述真空扩渗炉对所述基片进行热处理，以实现重稀土扩渗。

【技术特征摘要】
1.一种用于重稀土晶界扩渗的生产线，其特征在于，包括物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构、真空扩渗炉和控制单元；所述物料传输系统、单片成型压机、烧结机构、清洗机构、镀膜机构和真空扩渗炉分别与所述控制单元连接；所述物料传输系统包括第一传输组件、第二传输组件、第三传输组件和第四传输组件；所述单片成型压机的出料口通过所述第一传输组件与所述烧结机构的进料口连接，所述烧结机构的出料口通过所述第二传输组件与所述清洗机构的进料口连接，所述清洗机构的出料口通过所述第三传输组件与镀膜机构的进料口连接，所述镀膜机构的进料口通过所述第四传输组件与所述真空扩渗炉的进料口连接；所述单片成型压机通过所述第一传输组件向所述烧结机构逐一提供基片，所述烧结机构对所述基片进行烧结；所述第二传输组件将烧结后的基片输送至所述清洗机构，所述清洗机构对所述基片进行清洗；所述第三传输组件将清洗后的基片输送至镀膜机构，所述镀膜机构向所述基片的表面溅射重稀土，形成重稀土层；所述第四传输组件将镀膜后的基片输送至真空扩渗炉，所述真空扩渗炉对所述基片进行热处理，以实现重稀土扩渗。2.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述烧结机构包括多室连续烧结炉，所述多室连续烧结炉包括除杂室、烧结室、冷却室、第一插板阀、第二插板阀、第三插板阀和移载组件，所述第一插板阀设于所述除杂室的进料口，所述第二插板阀的两端分别与所述除杂室的出料口与所述烧结室的进料口连接，所述第三插板阀的两端分别与所述烧结室的出料口与所述冷却室的进料口连接，所述移载组件用于承载所述基片，并带动所述基片移动，使其依次通过所述除杂室、烧结室与冷却室。3.根据权利要求1所述的生产线，其特征在于，所述镀膜机构包括镀膜机，所述镀膜机包括进样室、缓冲室、清洗室、镀膜室、降温室、出样室和传送机构；所述缓冲室的出料口与清洗室的进料口之间、所述清洗室的出料口与镀膜室的进料口之间、所述镀膜室的出料口与降温室的进料口之间、所述降温室的出料口与出样室的进料口之间均通过闸板阀和真空密封组件连接，所述传送机构用于承载所述基片，并带动所述基片移动，使其依次通过所述进样室、缓冲室、清洗室、镀膜室、降温室与出样室，以实现所述基片单面镀膜。4.根据权利要求3所述的生产线，其特征在于，所述镀膜机构还包括翻转传输机，所述镀膜机的出料口和入料口之间的传输路径上设置有传输机构，所述翻转传输机的进料口和出料口通过所述传输机构分别与所述镀膜机的出料口和进料口连接，所述传输机构用于传送承载所述基片的载料盘，所述翻转传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾为群，郑锡铭，王昕尧，王青春，张永军，董磊，
申请(专利权)人：北京七星华创磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11