烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:3105878 阅读:529 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,表面干净、烘干的烧结钕铁硼永磁体在温度为烧结钕铁硼永磁体居里温度Tc以上5~20℃的热浴中直接浸入,保温时间为2~20min,再冷却。本发明专利技术还提供了相应的装置。本发明专利技术的优点在于:采用热浴加热,可以降低加热温度,提高加热效率,从而缩短处理时间,降低生产成本,保证产品质量,使烧结钕铁硼永磁体磁性能的最大磁能积(BH)↓[max]变化率在-2%以内,性能变异小。本发明专利技术可以处理高牌号的烧结钕铁硼永磁体如N50、N52、N55系列,因而适用性广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁性材料的处理方法和装置,特别涉及烧结钕铁硼永磁体去除磁性 的处理方法和装置。
技术介绍
烧结钕铁硼永磁体从1983年专利技术以来,由于体积小、最大磁能积高、性价比好,已 经广泛应用于电声学领域、信号探测领域、医疗领域、科学研究领域、节能家用电器、 计算机、手机用振动马达、永磁式风力发电机、精密直线电机、CD和VCD光读头、各类 电梯的电机以及高速液体泵等。目前我国烧结铵铁硼永磁体产量已占世界总产量的70% 以上,年产量达到40000多吨,成为全球烧结钕铁硼永磁体的最大生产国。烧结钕铁硼永磁体制造过程为烧结毛坯制备、机械加工、表面处理、充磁包装。在 烧结毛坯制备过程中有磁性能检测,检测后永磁体多少带有磁性。机械加工中采用磨床 磁性吸盘来固定被加工工件烧结钕铁硼永磁体,加工完毕后,烧结钕铁硼永磁体由于吸 盘的磁场下充磁,结果会有带有5mT左右的残磁。另外在线切割工艺中也采用磁性固定 烧结钕铁硼永磁体工件,同样会导致带磁。这些带有磁性的中间品,如果在表面处理前 不消除至2mT以下,在表面处理电镀过程中由于磁性吸附镀液中的铁质细杂质,造成表 面处理不良。去除烧结钕铁硼永磁体的残磁有以下方法电磁学方法和热退磁方法。实用的电磁 学方法是采用工频电接入大线圈,手工或网带连续通过线圈内磁场区域,利用磁滞回线 原理消除残磁,但该种退磁方法不能满足中高牌号N40特别是高牌号N52、 N55系列牌号 的实际需要。热退磁是根据烧结钕铁硼永磁体磁相变的居里温度在313'C 35(TC的特点,通过加 热的方法消除残磁。常用的方法有箱式炉退磁、真空炉退磁。箱式炉退磁,是指将烧结钕铁硼永磁体置于箱式炉的空间中,通过空气加热而退磁, 其处理温度同样受牌号的影响,即N40以下系列,在380'C 42(TC退磁,高牌号N52、N55系列牌号需要在更高的温度如42(TC 46(TC下退磁,保温时间一般为半小时。这种 方法存在以下缺点加热温度太高;在42(TC左右下保温,永磁体出现表面氧化层,只 能用于毛坯,即只能用于需要后续机械加工的中间品。而高牌号永磁体需要更高加热温 度,由于氧化皮的出现,其性能会更加恶化。真空炉退磁,采用外热式炉胆真空炉,逐步加热并抽真空以消除原永磁体吸附的有 害水汽,在400。C 46(TC之间保温0.5 1小时,提出炉胆空冷或风冷。采用真空烧结 炉,由于炉胆内永磁体热量不易散发,冷却速度慢,使永磁体磁性能的内禀矫顽力降低 或退磁曲线方形图不良。并且虽然是直接式加热,但由于在真空下,真空热传导系数小, 主要靠辐射加热,因此仍然需要加热时间长、热梯度大,整个退磁过程需6 8小时, 明显地占用了磁体毛坯生产的设备,且能耗大,造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷而提供一种烧结钕铁硼永 磁体热浴退磁方法,使其处理温度低、退磁速度快、退磁后的烧结钕铁硼永磁体的性能 不变。本专利技术还提供一种烧结钕铁硼永磁体的退磁装置,使其能按照本专利技术的方法,自动 快速地处理烧结钕铁硼永磁体,处理后的烧结钕铁硼永磁体质量好。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于表面干净、烘干的烧结钕铁硼 永磁体在温度为居里温度Tc+5 2(TC的热浴中直接浸入,保温时间2 20min,再在保护 气氛下快速冷却、空冷或风冷。上述热浴可依传导介质不同而为油浴、铋浴炉、盐浴等,油浴由于在常温下仍可流 动,因此使用时比较方便。为防止热浴中的热传导介质氧化,可充保护气体,如热浴为油浴或铋浴时。为更好地保证产品质量,采用冷却系统冷却热介质,使其更快的冷却处理后的烧结 钕铁硼永磁体,缩短永磁体与热介质在15(TC以上的有温时段的接触时间,免缓慢冷却影 响磁体使H。j变异。有温时段的接触时间包括升温阶段、保温阶段和降温阶段。退磁时采用介质到温后 浸入,保温结束后,采用热源系统中的2个以上冷却器,在不同时段逐步增加冷却器个数,控制冷却速度,温度按近似线性下降,或者采用冷冻机的冷冻水介质来循环热源系 统的冷却器进行快速热交换,平均冷却速率控制15'C/min。热泵强制循环,磁体与导热 油之间是对流和传导传热的复合传热方式,磁体得到热量快,保温时间极短。通过以上 方法,接触时间控制在30min以内。上述烧结钕铁硼永磁体可为镀Ni、 Zn、 NiCuNi等金属已经充磁的烧结钕铁硼永磁 体,没有镀Ni、没有镀Zn、没有镀NiCuNi等金属带磁的烧结钕铁硼永磁体,或者是磁 性测试后需要后续机械加工去除表面层的烧结钕铁硼永磁体。上述烧结钕铁硼永磁体加热后的冷却方式可根据后续情况而定,如需要采用机械加 工去除表面情况可以空冷或风冷。本专利技术依据傅立叶热传导公式进行科学分析。傅立叶公式热传导公式为Q=-A XA XdT/dL。其中Q代表热量,也就是热传导所产生或传导的热量;A为介质的热导率, A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、dT代表两端的温度差;dL则是两端的距离。 热量传递的大小同热导率、传热面积成正比,同距离成反比。热导率越高、传递面积越 大,传输的距离越短,那么热传导的能量就越高,也就越容易带走热量。介质的热导率 对被加热的工件实际温度起了关键的作用,导热油的热导率为O. 10W/m〃C25(TC时,盐 在熔融时热导率为0.10W/m'C以上,而空气的热导率为0.025W/m.。C,铋的热导率更 高,为7.87W/m〃C,由此可以看出采用油浴或铋浴或盐浴可以很快地传导热量,使被 加热工件得到升温,满足Q《XmXAT, C为被加热工件的比热,m是加热工件的质 量,AT是温升量。以上说明在空气中的加热时间系数比在油、盐中加热时间系数低4 倍,比铋中则更低。为保证退磁后的产品质量,在保证达到退磁效果的前提下,处理温度和时间越低越 好,因此油浴中加热温度控制在居里温度Tc以上5 20°C范围内,保温时间为2 20min, 这与空气中加热温度控制在Tc+60 10(TC、保温时间0. 5 l小时相比有了很大的降低, 与辐射加热的真空炉退磁温度为Tc+80 12(TC、保温时间0.5 1小时相比,则有了更 大的降低。烧结钕铁硼永磁体的居里温度由热扫描DSC法测得,其测试方法为标准方法。图l 为N50烧结钕铁硼永磁体热分析曲线。然后在铋浴炉铋熔点27rC中浸入烧结钕铁硼永 磁体,测定永磁体二种规格Dimension样品在不同温度Temperature下、在不同时间间隔Time内退磁后永磁体残磁Tesla,获得D-3T曲线,图2是采用铋浴炉测得的N50烧 结钕铁硼永磁体D-3T曲线。用此方法确定了热浴温度只要高于居里温度5'C 2(TC,保 持20min以内就可以把烧结钕铁硼永磁体残磁降低到2mT以下。采用热浴加热,退磁温度和时间大大低于真空炉或箱式炉热退磁,可以更好的传递 热量,縮短加热时间,从而保证处理后产品的质量。本专利技术还提供了应用上述方法的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁装置,包括带热介质的 循环热源、处理炉体、冷却系统和控制机构,处理炉体下部分带进出口,上部带进出气 口,上盖开一提拉杆孔,提拉杆插入孔中,提拉杆下端接一工件篮,提拉杆上端与升降 机构相连,升降机构由控制机构控制升降,进出本文档来自技高网
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【技术保护点】
烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于:表面干净、烘干的烧结钕铁硼永磁体在温度为烧结钕铁硼永磁体居里温度Tc以上5~20℃的热浴中直接浸入,保温时间为2~20min,再冷却。

【技术特征摘要】
1、烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于表面干净、烘干的烧结钕铁硼永磁体在温度为烧结钕铁硼永磁体居里温度Tc以上5~20℃的热浴中直接浸入,保温时间为2~20min,再冷却。2、 如权利要求l所述的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于所述的热浴 为油浴、铋浴炉或盐浴。3、 如权利要求1或2所述的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于所述的 热浴中带保护气体。4、 如权利要求1或2所述的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于所述的 烧结钕铁硼永磁体冷却时,先将热浴和烧结钕铁硼永磁体一起冷却至150'C,再提起钕 铁硼永磁体在带保护气体下冷却至室温。5、 如权利要求3所述的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于所述的烧结 钕铁硼永磁体冷却时,先将热浴和烧结钕铁硼永磁体一起冷却至150'C,再提起钕铁硼 永磁体在带保护气体下冷却至室温。6、 如权利要求1或2所述的烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法,其特征在于所述的 烧结钕铁硼永磁体可为镀Ni、 Zn、 NiCuNi等金属已经充磁的烧结钕铁硼永磁体,没有镀 Ni、没有镀Zn、没有镀NiCuNi等金属带磁的烧结钕铁硼永磁体,或者是磁性测试后需要 后续机械加工去除表面层的烧结钕铁硼永磁体。7、 如权利要求3所述的烧结钕...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈国迪胡依群赵德荣张民周广
申请(专利权)人:宁波韵升股份有限公司宁波韵升高科磁业有限公司包头韵升强磁材料有限公司
类型:发明
国别省市:97[中国|宁波]

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