一种医疗设备用永磁体及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种医疗设备用永磁体及其加工工艺，所述的永磁体中各组分的重量比为：12%-15.5%的钕，2.2%-2.8%的铬，2%-4.5%的钡，8%-10.5%的氧化钛，2.5%-3.5%的铝，4%-5.5%的锡，0.1%-0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%-0.015%铕铁合金，0.06%-0.08%镨铁合金和0.02%-0.03%镝铁合金，所述的原料经过熔炼→气流磨→成型→等静压→剥油→烧结→后加工后得到产品；本发明专利技术以铁为基床，以钕，铬，钡，氧化钛，铝，锡和二氧化硅为辅助材料，由于单质金属的质地较软，因此金属的可塑性较高，在等静压过程中可以压制成小体积的壳体，并且制成的永磁体单位体积内磁场强度大，对于医疗器械中，需求永磁体的磁场强度大，进而减少了医疗器械的整体占用体积，方便整体医疗器械的运输和安装。

【技术实现步骤摘要】
一种医疗设备用永磁体及其加工工艺
本专利技术涉及永磁材料领域，尤其涉及一种应用在医疗设备上的永磁体及其加工工艺。
技术介绍
磁铁是医疗设备中必要的组成元素之一，医院里用的核磁共振成像仪是比Cl还要精密的新型诊断设备。组成人体细胞的各种元素的原子核都具有核磁矩，在一定的强磁场下会产生共振，利用人体正常细胞组织与病变组织共振迟豫时间不同，经过精密的断层扫描分析，利用反映出的图象差异来观察就能诊断出早期微小的病变。但该设备需要有强大的磁场系统支撑；若采用超导磁体，需要配备昂贵的超低温系统，安装维修十分复杂；而采用普通铁氧体磁钢，则需要几十吨甚至上百吨的磁体来组装成一个庞然大物。采用高性能永磁材料就可以克服上述缺点，只需要两三吨磁体，整体重复和体积大大减少，在保证高质量和高分辨率的条件下，实现了设备的小型化和轻型化，有利于推广使用。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种单位体积内磁场强度大，方便医疗设备成像的永磁体及其加工工艺。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:一种医疗设备用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为:12%-15.5%的钕，2.2%-2.8%的铬，2%_4.5%的钡，8%_10.5%的氧化钛，2.5%-3.5%的铝，4%-5.5%的锡，0.1%-0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%-0.015%铕铁合金，0.06%-0.08%镨铁合金和.0.02%-0.03%镝铁合金。本专利技术所述的一种医疗设备用永磁体的加工工艺，所述的原料经过熔炼一气流磨—成型一等静压一剥油一烧结一后加工后得到产品，所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。本专利技术所述的合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1.5:1，所述合金金属的颗粒的平均直径为lum-2um。本专利技术所述熔炼过程中，在氮气的保护条件下，依次加入原料金属，逐渐升温到500°C到600°C，熔炼炉中的压力保持在2-3Mpa。原料内的多种金属在的熔炼过程，主要是将按照比例称好的原材料进行熔炼，保证了金属材料之间的均匀混合，方便后续的气流磨操作。本专利技术所述的气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为2um-3um。本专利技术所述的成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。本专利技术所述的等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的15%-25.5%。本专利技术所述的剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作。本专利技术所述烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1150-1300°C，烧结时间为0.5h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1300-1400°C，烧结时间为4.5h-6h，然后分别在800°C _850°C的条件下进行一级回火，回火时间为3-4h，在300°C _420°C的条件下进行二级回火，回火时间为0.5_lh。在烧结过程中添加的合金金属包括铕铁合金，镨铁合金、镝铁合金，属于产品的辅助添加剂，由于增强产品整体的性能，其中镝铁合金可提高永磁体的矫顽力，镨铁合金用于提高了永磁体的最大磁能积，而铕铁合金中的铕对镨元素起到了协同作用，减小了永磁体内内部晶粒之间的间隙，提高了永磁体的密度，减少了医疗设备中永磁体的存放体积，提高了医疗设备的整体性能。本专利技术以铁为基床，以钕，铬，钡，氧化钛，铝，锡和二氧化硅为辅助材料，由于单质金属的质地较软，因此金属的可塑性较高，在等静压过程中可以压制成小体积的壳体，并且制成的永磁体单位体积内磁场强度大，对于医疗器械中，需求永磁体的磁场强度大，进而减少了医疗器械的整体占用体积，方便整体医疗器械的运输和安装。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的描述。实施例1:一种医疗设备用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为:12%的钕，2.2%的铬，2%的钡，8%的氧化钛，2.5%的招，4%的锡，0.1%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%铕铁合金，0.06%镨铁合金和0.02%镝铁合金。所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。本专利技术所述的合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1.5:1,所述合金金属的颗粒的平均直径为lum-2um。熔炼过程中，在氮气的保护条件下，依次加入原料金属，逐渐升温到500°C到600°C，熔炼炉中的压力保持在2Mpa。原料内的多种金属在的熔炼过程，主要是将按照比例称好的原材料进行熔炼，保证了金属材料之间的均匀混合，方便后续的气流磨操作。气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为2um-3um。成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的15%。剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作。烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1150°C，烧结时间为0.5h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1300°C，烧结时间为4.5h，然后分别在800°C的条件下进行一级回火，回火时间为3h，在300°C的条件下进行二级回火，回火时间为0.5h。由此制得的永磁体单位体积的最大磁能积为480Kj.m_3,磁感矫顽力1800kA.m-1。实施例2:一种医疗设备用永磁体,所述的永磁体中各组分的重量比为:15.5%的钕，2.8%的铬，4.5%的钡，10.5%的氧化钛，3.5%的铝，5.5%的锡，0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.015%铕铁合金，0.08%镨铁合金和0.03%镝铁合金。所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。本专利技术所述的合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1.5:1，所述合金金属的颗粒的平均直径为lum-2um。熔炼过程中，在氮气的保护条件下，依次加入原料金属，逐渐升温到500°C到600°C，熔炼炉中的压力保持在3Mpa。原料内的多种金属在的熔炼过程，主要是将按照比例称好的原材料进行熔炼，保证了金属材料之间的均匀混合，方便后续的气流磨操作。气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为2um-3um。成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的25.5%。剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作。烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1300°C，烧结时间为0.5h，在加热微量合金金属继续进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗设备用永磁体，其特征在于，所述的永磁体中各组分的重量比为：12%?15.5%的钕，2.2%?2.8%的铬，2%?4.5%的钡，8%?10.5%的氧化钛，2.5%?3.5%的铝，4%?5.5%的锡，0.1%?0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%?0.015%铕铁合金，0.06%?0.08%镨铁合金和0.02%?0.03%镝铁合金。

【技术特征摘要】
1.一种医疗设备用永磁体，其特征在于，所述的永磁体中各组分的重量比为:12%-15.5% 的钕，2.2%-2.8% 的铬，2%-4.5% 的钡，8%_10.5% 的氧化钛，2.5%-3.5% 的铝，4%-5.5%的锡，0.1%-0.15%的二氧化硅，余量为铁，所述的永磁体中添加其他合金金属，其中包括0.01%-0.015%铕铁合金，0.06%-0.08%镨铁合金和0.02%-0.03%镝铁合金。2.一种医疗设备用永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的原料经过熔炼一气流磨一成型一等静压一剥油一烧结一后加工后得到产品，所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。3.根据权利要求1中所述的医疗设备用永磁体，其特征在于，所述合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1.5:1,所述合金金属的颗粒的平均直径为lum-2um。4.根据权利要求2所述的医疗设备用永磁体的加工工艺，其特征在于，所述熔炼过程中，在氮气的保护条件下，依次加入原料金属，逐渐升温到500 V到600°C，熔炼炉中的压力保持在2-3Mpa。5.根据权利要求2所述的医疗设备用永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏广春，关井和，陈益明，
申请(专利权)人：宁波科星材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：