一种永磁环的辐射磁场热处理装置及辐射磁场热处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种永磁环的辐射磁场热处理装置及辐射磁场热处理方法，属于永磁材料制备技术领域，包括：加热单元包括壳体以及加热元件，壳体内设置有工作腔，加热元件安装于工作腔内并用于在工作腔内产生热处理环境；用于穿过永磁环内孔的凸极头；凹极头设置有用于容纳永磁环的容纳孔；工作状态下的凸极头与凹极头均具有磁性并且两者的磁极相反；当凸极头靠近凹极头时凸极头插入容纳孔内并且凸极头的周面与容纳孔的轮廓之间构成用于容纳永磁环的环形容纳部，凸极头与凹极头通过相反的磁极在环形容纳部形成辐射状磁场。本发明专利技术的有益效果为：该装置能够提供高温的热处理环境与辐射状磁场，实现永磁环在辐射状磁场中热处理的需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁环的辐射磁场热处理装置及辐射磁场热处理方法


[0001]本专利技术属于永磁材料制备
，涉及一种永磁环的辐射磁场热处理装置，还涉及一种辐射磁场热处理方法。

技术介绍

[0002]辐射磁环(永磁环)作为重要的器件在电机、医疗、通讯行业及惯性导航领域发挥不可代替的作用，应用环境的复杂性对辐射环的磁性能提出更高的要求。
[0003]目前存在一些辐射磁环的制造方法，例如一种申请号为CN200810226970.8专利技术专利，名称为“辐射磁环用R
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B系合金粉末的处理方法”，公开了利用粉末冶金的方法制备永磁环的方案，该方法将磁粉在辐射磁场压机中进行磁场取向压制成毛坯，使磁粉易磁化方向沿径向辐射分布，然后毛坯进行热处理；上述方法利用辐射充磁机进行辐射取向充磁，得到辐射取向的辐射环，粉末冶金工艺制备的辐射磁环，需要对磁粉先进行辐射磁场取向，然后再进行热处理获得永磁环，不适用于磁场条件诱导析出相变的永磁体，并且部分高性能永磁体通常采用铸造工艺制备，需要在高温磁场条件下进行辐射磁场热处理析出辐射状析出相，常规稀土辐射永磁环的制备工艺不能满足铸造工艺永磁环的条件。
[0004]另外，一种申请号为CN201310242575.X的专利技术专利，名称为“一种径向磁环及其制备方法”，该方法利用常规磁场取向压机将磁粉压制成块体，磁粉易磁化方向与水平磁场方向一致，然后块体进行热处理，将块体加工成磁瓦，利用胶体将磁瓦粘接拼成磁环，利用辐射充磁机进行充磁，获得辐射取向的拼接辐射环，上述拼接方法获得的磁环，充磁后磁瓦容易出现中间表磁高两边表磁低的现象，尽管可以通过减小磁瓦尺寸或修饰磁瓦边缘部分提高表磁一致性，这会提高制备工艺的复杂程度。
[0005]铝镍钴永磁材料凭借高的使用温度、优异的温度稳定性、力学、耐蚀性等综合性能，已经广泛应用于仪器仪表、行波管、传感器等重要领域，铝镍钴材料在600℃
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860℃发生相变，在磁场作用下引导析出相定向析出，可以进一步提高磁性能，复杂的应用环境使得铝镍钴辐射环在使用过程中磁信号多变，因此辐射磁场热处理过程可为辐射环提供可变的磁性状态以适应复杂环境，并且广泛应用的铝镍钴辐射环对辐射磁场热处理的效率也提出了更高的要求。
[0006]所以铝镍钴永磁环需要在高温条件下利用辐射磁场诱导析出相析出，辐射磁场热处理工艺是制备高性能铝镍钴辐射环、提高磁性器件精度的重要环节，但是，现有技术中缺少解决铝镍钴永磁环在高温条件下磁场热处理的设备以及方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种永磁环的辐射磁场热处理装置，还提出了一种辐射磁场热处理方法。
[0008]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种永磁环的辐射磁场热处理装置，包括：
[0009]加热单元，所述加热单元包括壳体以及加热元件，所述壳体内设置有工作腔，所述加热元件安装于所述工作腔内并用于在所述工作腔内产生热处理环境；
[0010]用于穿过永磁环内孔的凸极头；
[0011]凹极头，所述凹极头设置有用于容纳永磁环的容纳孔；
[0012]其中，所述凸极头与所述凹极头均位于所述工作腔内并且两者可靠近或者远离，工作状态下的所述凸极头与所述凹极头均具有磁性并且两者的磁极相反；当所述凸极头靠近所述凹极头时所述凸极头插入所述容纳孔内并且所述凸极头的周面与所述容纳孔的轮廓之间构成用于容纳永磁环的环形容纳部，所述凸极头与所述凹极头通过相反的磁极在所述环形容纳部形成辐射状磁场。
[0013]较佳的，所述永磁环设置为铝镍钴永磁环或者铁铬钴永磁环，并且所述永磁环在所述工作腔内的热处理环境中利用所述辐射状磁场诱导析出辐射状析出相。
[0014]较佳的，所述凸极头对准所述容纳孔，并且所述凸极头的中心线与所述容纳孔的中心线同轴设置。
[0015]较佳的，所述凸极头靠近所述容纳孔的一端设置为外周面由弧形曲线旋转形成的类锥体结构，所述凸极头靠近所述容纳孔的一端至远离所述容纳孔的一端沿自身轴线方向直径逐渐增大，所述凹极头靠近所述凸极头的一端设置有弧形倒角。
[0016]较佳的，工作状态下的所述凸极头与所述凹极头的磁极分别为N极与S极或者S极与N极。
[0017]较佳的，还包括第一基座以及第二基座，所述凸极头与所述第一基座可拆卸连接，所述凹极头与所述第二基座可拆卸连接，所述第一基座与所述第二基座均设置为可调节磁场强度的电磁件。
[0018]较佳的，所述凸极头与所述凹极头均采用兼具低导热系数与高导磁系数的材料制成。
[0019]较佳的，工作状态下的所述凸极头的顶端部从永磁环的内孔中伸出。
[0020]还提供了一种辐射磁场热处理方法，包括所述的永磁环的辐射磁场热处理装置，还包括步骤如下：
[0021]S1：加热工作腔，利用加热元件将工作腔加热至设定温度从而在工作腔内形成热处理环境；
[0022]S2：将永磁环套设至凸极头，使永磁环的内孔壁面与凸极头的外周面紧密接触，此时凸极头的顶端部从永磁环的内孔中伸出；
[0023]S3：凸极头与凹极头靠近从而使凸极头插入至凹极头的容纳孔内，凸极头上的永磁环的轮廓与容纳孔的壁面贴合，从而使永磁环位于环形容纳部内；
[0024]S4：凸极头与凹极头连通磁路，通过凸极头与凹极头相反的磁极在环形容纳部形成辐射状磁场，同时永磁环在辐射状磁场以及热处理环境中保温一定时间，从而诱导永磁环析出辐射状析出相；
[0025]S5：断开磁路，令凸极头与凹极头远离从而使永磁环从容纳孔中分离出来；
[0026]S6：永磁环回火处理，将永磁环从凸极头上取下来，放置于热处理炉内保温预设时间，然后随炉冷却至室温取出。
[0027]较佳的，还包括步骤S7：永磁环充磁处理，采用辐射脉冲设备对永磁环进行辐射充
磁，利用三维表磁仪测试永磁环表磁参数。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0029]1、该装置能够提供高温的热处理环境与辐射状磁场，实现永磁环在辐射状磁场中热处理的需求。
[0030]2、将凸极头设置为类锥体结构能够让磁场分布地更均匀，且磁场强度更强，从而使辐射状磁场更均匀且强度更强，并且凹极头设置有弧形倒角能够避免工作时漏磁。
[0031]3、由于第一基座与第二基座是电磁件(电磁铁)，所以可以通过控制电流大小来调节辐射状磁场的强度以及磁场保持时间，在辐射磁场热处理过程中便于调节，满足永磁环在不同辐射磁场强度条件下热处理的需求。
[0032]4、凸极头与凹极头的中心线同轴设置，可实现永磁环同心放置及提供均匀辐射磁场的需求，提高永磁环表磁的均匀性。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的凸极头与凹极头靠近时的状态示意图。
[0034]图2为本专利技术的凸极头与凹极头远离时的状态示意图。
[0035]图3为本专利技术的永磁环在辐射状磁场中热处理的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于，包括：加热单元，所述加热单元包括壳体(100)以及加热元件(110)，所述壳体(100)内设置有工作腔(120)，所述加热元件(110)安装于所述工作腔(120)内并用于在所述工作腔(120)内产生热处理环境；用于穿过永磁环(400)内孔的凸极头(210)；凹极头(310)，所述凹极头(310)设置有用于容纳永磁环(400)的容纳孔(311)；其中，所述凸极头(210)与所述凹极头(310)均位于所述工作腔(120)内并且两者可靠近或者远离，工作状态下的所述凸极头(210)与所述凹极头(310)均具有磁性并且两者的磁极相反；当所述凸极头(210)靠近所述凹极头(310)时所述凸极头(210)插入所述容纳孔(311)内并且所述凸极头(210)的周面与所述容纳孔(311)的轮廓之间构成用于容纳永磁环(400)的环形容纳部(500)，所述凸极头(210)与所述凹极头(310)通过相反的磁极在所述环形容纳部(500)形成辐射状磁场。2.如权利要求1中所述的一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于：所述永磁环(400)设置为铝镍钴永磁环(400)或者铁铬钴永磁环(400)，并且所述永磁环(400)在所述工作腔(120)内的热处理环境中利用所述辐射状磁场诱导析出辐射状析出相。3.如权利要求1中所述的一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于：所述凸极头(210)对准所述容纳孔(311)，并且所述凸极头(210)的中心线与所述容纳孔(311)的中心线同轴设置。4.如权利要求3中所述的一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于：所述凸极头(210)靠近所述容纳孔(311)的一端设置为外周面由弧形曲线旋转形成的类锥体结构，所述凸极头(210)靠近所述容纳孔(311)的一端至远离所述容纳孔(311)的一端沿自身轴线方向直径逐渐增大，所述凹极头(310)靠近所述凸极头(210)的一端设置有弧形倒角。5.如权利要求1中所述的一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于：工作状态下的所述凸极头(210)与所述凹极头(310)的磁极分别为N极与S极或者S极与N极。6.如权利要求5中所述的一种永磁环的辐射磁场热处理装置，其特征在于：还包括第一基座(200)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江涛，孙颖莉，冯孝超，王春国，胡方勤，刘雷，丁勇，闫阿儒，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：