一种烧结钕铁硼磁体的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410855685.8

申请日:

2014.12.31

公开号:

CN104485220A

公开日:

2015.04.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):H01F 41/02变更事项:专利权人变更前:北矿磁材科技股份有限公司变更后:北矿科技股份有限公司变更事项:地址变更前:102600 北京市大兴区北兴路东段22号变更后:102600 北京市丰台区南四环西路188号18区23号楼4层|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01F 41/02申请日:20141231|||公开

IPC分类号:

H01F41/02; H01F1/057; H01F1/08; B22F3/10

主分类号:

H01F41/02

申请人:

北矿磁材科技股份有限公司

发明人:

刘超超; 刘荣明; 李炳山

地址:

102600北京市大兴区北兴路东段22号

优先权:

专利代理机构:

北京凯特来知识产权代理有限公司11260

代理人:

郑立明; 李闯

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内容摘要

本发明公开了一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括:将亚微米级钕铁硼粉末、高分子聚合物粉末与抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体;在真空中对预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为900~1400℃,其烧结时间为2~8小时;将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15~30℃,并在500~600℃进行退火处理,即得到成品烧结钕铁硼磁体。本发明实施例能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。

权利要求书

权利要求书
1.  一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A,将20~100质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3~6质量份的高分子聚合物粉末 与1~2质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末;其中,所述的高分子聚合物为橡胶、 塑料或树脂中的至少一种;
步骤B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原 料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体;其中,单层混合 原料粉末的厚度为0.05~0.30mm,激光的光束直径为0.05~1.00mm;
步骤C,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物;
步骤D,在真空或保护气体环境中,对步骤C处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结, 其烧结温度为900~1400℃,其烧结时间为2~8小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼 磁体;
步骤E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15~30℃,并在500~600℃进行 2~8小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。

2.  根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述脱除预烧结金属胚体中的高分 子聚合物包括:将预烧结金属胚体在40~80℃下真空干燥1~10小时,并在真空或保护气 体环境中以600~800℃保温2~5小时,从而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。

3.  根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,在步骤E中,对退火处理后的烧 结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。

4.  根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述高分子聚合物粉末的粒度 直径为400~1μm。

5.  根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述的亚微米级钕铁硼粉末是 指粒度直径在100nm~10μm之间的钕铁硼粉末。

说明书

说明书一种烧结钕铁硼磁体的制备方法
技术领域
本发明涉及烧结磁体技术领域,尤其涉及一种烧结钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术
烧结钕铁硼是重要的新型稀土功能材料,它的剩磁感应强度、矫顽力、最大磁能积等 磁性能均优于其他永磁体,因此烧结钕铁硼磁体成为高科技领域中不可缺少的磁性材料。 但是,如果要将烧结磁体应用到高科技仪器中,那么烧结磁体必须通过后加工制成符合要 求的尺寸,这不仅增加了加工成本,而且浪费了很多宝贵的烧结磁体材料。随着科技的进 步,市场对烧结磁体的要求越来越高,小尺寸、高精度、复杂形状成为烧结磁体的发展趋 势,因而传统的烧结磁体制造技术已无法满足实际需求。
为了解决上述问题,现有技术中产生了如下几种方案:
(1)中国发明专利201410101034.X中提供了一种利用3D打印技术制备复杂形状粘结 磁体的方法。该方法先将磁性合金粉、粘合剂和助剂熔融混炼,并挤压制备出一定直径的 磁性丝材,再利用3D打印设备的喷嘴将磁性丝材融化堆积同时取向和固化,最终打印出所 需空间复杂形状的粘结磁体产品。但是,该方法中磁性丝材的直径过粗,难以控制精密小 型磁性器件的尺寸精度,因此该方法并不适合制造精密小型磁性器件。
(2)中国发明专利201310132690.1中提供了基于金属3D打印的新型异种材料复合铸 造方法。该方法先利用金属3D打印技术加工出具有任意复杂几何形状的薄壁零件,再利用 铸造方法向薄壁零件的内部区域填充浇铸材料。但是,该方法生产工艺比较复杂,生产效 率较低,在后期填充过程中容易形成死角,而且浇铸材料的熔点必须远于薄壁零件的熔点, 如果浇铸材料的熔点接近(或等于、大于)薄壁零件的熔点,那么薄壁零件会发生融化, 影响薄壁零件的精度,因此该方法仅适用于铸造精密程度不是很高并且以低熔点金属材料 为主的零件。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处,本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体制备方法,能够 直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、 产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括以下步骤:
步骤A,将20~100质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3~6质量份的高分子聚合物粉末 与1~2质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末;其中,所述的高分子聚合物为橡胶、 塑料或树脂中的至少一种;
步骤B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原 料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体;其中,单层混合 原料粉末的厚度为0.05~0.30mm,激光的光束直径为0.05~1.00mm;
步骤C,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物;
步骤D,在真空或保护气体环境中,对步骤C处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结, 其烧结温度为900~1400℃,其烧结时间为2~8小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼 磁体;
步骤E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15~30℃,并在500~600℃进行 2~8小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。
优选地,所述脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物包括:将预烧结金属胚体在40~ 80℃下真空干燥1~10小时,并在真空或保护气体环境中以600~800℃保温2~5小时,从 而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。
优选地,在步骤E中,对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合 预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。
优选地,所述高分子聚合物粉末的粒度直径为400~1μm。
优选地,亚微米级钕铁硼粉末是指粒度直径在100nm~10μm之间的钕铁硼粉末。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例所提供的烧结钕铁硼磁体的制 备方法通过激光预烧结对亚微米级钕铁硼粉末进行塑型,从而得到尺寸和形状符合所需零 件要求的预烧结金属胚体;再去除预烧结金属胚体中的高分子聚合物,并对除杂后预烧结 金属胚体依次进行二次烧结、退火处理,从而使预烧结金属胚体形成符合预设磁体形状的 成品烧结钕铁硼磁体。由于该制备方法并不涉及挤压制备丝材,避免了烧结过程中磁性丝 材融化堆积,因此该制备方法能够有效避免因磁性丝材直径过粗导致的尺寸精度难以控制 的问题。同时,由于该制备方法无需加工出薄壁零件,没有向薄壁零件的内部区域填充浇 铸材料的过程,因此该制备方法不会产生后期填充过程中形成死角以及薄壁零件发生融化 等问题。由此,该制备方法能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定 可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周 期,提高生产效率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅 仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
下面对本发明实施例所提供的烧结钕铁硼磁体的制备方法进行详细描述。
一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,其具体可以包括以下步骤:
步骤A,将20~100质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3~6质量份的高分子聚合物粉末 与1~2质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。
其中,亚微米级钕铁硼粉末是指粒度直径在100nm~10μm之间的钕铁硼粉末,在实 际应用中,亚微米级钕铁硼粉末的平均粒度直径最好为200nm~10μm。采用亚微米级钕 铁硼粉末不仅有助于制备出高性能烧结钕铁硼磁体,而且有助于在后续的激光预烧结过程 中准确地控制零件精度,从而能够满足制备各种尺寸和复杂形状磁体的需求。
具体地,高分子聚合物为橡胶、塑料或树脂中的至少一种,并且其粒度直径最好为 400~1μm,这些高分子聚合物在激光预烧结过程中能够起到将钕铁硼粉末粘结在一起的 作用,并且在脱除高分子聚合物过程中不会与钕铁硼粉末发生反应,因而不会削弱钕铁硼 粉末的整体性能。在20~100质量份的亚微米级钕铁硼粉末中,高分子聚合物粉末的用量 最好采用3~6质量份,这能够达到将钕铁硼粉末粘结在一起的效果;如果高分子聚合物粉 末用量过大,则会造成后续的脱胶过程中预烧结金属坯体溃散,如果高分子聚合物粉末用 量过小,则会造成后续的激光烧结过程中,钕铁硼粉末难以粘接在一起,因而不能成型为 预烧结金属坯体。抗氧化剂能够防止亚微米级钕铁硼粉末在激光烧结过程发生氧化,从而 保障了预烧结金属坯体的各项性能;在20~100质量份的亚微米级钕铁硼粉末中,抗氧化 剂的用量最好采用1~2质量份,这能够达到防止亚微米级钕铁硼粉末氧化的效果;如果抗 氧化剂用量过大,则没什么必要性,会造成抗氧化剂的不必要浪费,如果抗氧化剂用量过 小,则会造成烧结过程中亚微米级金属粉末氧化。
步骤B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原 料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。
其中,预设磁体形状可以是根据所需零件的尺寸和形状制成CAD结构图,再将该CAD 结构图传输到现有激光发射器控制仪上,作为预设磁体形状;激光发射器控制仪可以按照 预设磁体形状对工作台上逐层铺设的混合原料粉末进行烧结。激光预烧结只是一个熔化高 分子聚合物粉末并对钕铁硼粉末塑型的过程,主要是为了稳定、可靠、高精度地加工出尺 寸和形状符合所需零件要求的胚体,并不需要将胚体烧结成坚硬磁体,因此激光预烧结所 需要的激光温度不是很高(通常在200~400℃即可),这使得性能较低的激光发射器就能 够满足加工需求,甚至普通的3D打印机即可满足该步骤B中激光烧结的温度要求,因此实 现该制备方法所需的设备成本很低。由于单位时间内需要的激光烧结能量较低,还可以提 高了激光光束的移动速度,从而提高生产效率。
具体地,激光预烧结的基本原理是通过连续的物理层叠加,并逐层对增加材料进行激 光烧结从而形成具有三维实体的预烧结胚体;在进行激光预烧结过程中,通过调节激光光 束直径可以控制激光在混合原料粉末上的扫描精度,而通过调整工作台上单层混合原料粉 末的厚度可以控制每层物理层的精度,因此通过有效地调整激光光束直径以及单层混合原 料粉末的厚度,能够准确地控制零件每个部位的加工精度。在实际应用中,单层混合原料 粉末的厚度最好为0.05~0.30mm,这不仅有助于在激光预烧结过程中准确地控制零件每 个部位的加工精度,而且能够保障激光预烧结过程具有较快的加工效率;如果单层混合原 料粉末的厚度过薄,那么加工效率会过慢;如果单层混合原料粉末的厚度过厚,那么零件 每个部位的加工精度会很难控制。激光的光束直径最好为0.05~1.00mm,这有助于准确 地控制零件每个部位的加工精度,而且能够保障激光预烧结过程具有较快的加工效率;如 果激光的光束直径过细,那么加工效率会过慢;如果激光的光束直径过粗,那么零件每个 部位的加工精度会很难控制。
步骤C,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物
具体地,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物可以在现有的马弗炉中进行,其具体 步骤可以包括:将预烧结金属胚体在40~80℃下真空干燥1~10小时,并在真空或保护气 体环境中以600~800℃保温2~5小时,从而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。由于 高分子聚合物的熔点较低,因此在保温过程中,高分子聚合物会熔化脱除,由于高分子聚 合物的含量较低,在脱除高分子聚合物的过程中预烧结金属胚体不会变形,而且预烧结金 属胚体的纯度会得到提升,从而能够得到性能优异的烧结钕铁硼磁体。在实际应用中,该 脱除过程可以通过设定加热曲线来观察升温速率,升温速率的快慢主要是由钕铁硼粉末、 高分子聚合物与抗氧化剂之间的比例关系决定的,属于经验值,一般为1~10℃/min,但可 以根据实际情况进行灵活调整。
步骤D,在真空或保护气体环境中,对步骤C处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结, 其烧结温度为900~1400℃,其烧结时间为2~8小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼 磁体。
具体地,二次烧结可以与脱除高分子聚合物采用相同的设备(例如:马弗炉),这不 仅可以节省该制备方法的设备成本,还能避免预烧结金属坯体转移过程中造成的损伤。二次 烧结的主要作用是对预烧结金属胚体进行最终烧结成型为成品磁体,从而使成品烧结钕铁 硼磁体符合预设磁体形状要求。
步骤E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15~30℃,然后在500~600℃进 行2~8小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。
具体地,对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
需要说明的是,该烧结钕铁硼磁体的制备方法的原理如下:该制备方法先通过激光预 烧结对亚微米级钕铁硼粉末进行塑型,从而得到尺寸和形状符合所需零件要求的预烧结金 属胚体;再去除预烧结金属胚体中的高分子聚合物,并对去除高分子聚合物后的金属胚体 依次进行二次烧结和退火处理,从而使预烧结金属胚体烧结成符合预设磁体形状的成品烧 结钕铁硼磁体。由于该制备方法并不涉及挤压制备丝材,避免了烧结过程中磁性丝材融化 堆积,因此该制备方法能够有效避免因磁性丝材直径过粗导致的尺寸精度难以控制的问题 及丝材挤出时容易出现的一系列问题。同时,由于该制备方法无需加工出薄壁零件,没有 向薄壁零件的内部区域填充浇铸材料的过程,因此该制备方法不会产生后期填充过程中形 成死角以及薄壁零件发生融化等问题。
由此可见,该制备方法能够直接将磁粉烧结成各种尺寸(最薄可达0.2mm)和复杂形 状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原 料成本,缩短生产周期,提高生产效率。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果,下面以几个具 体实施例对本发明所提供的烧结钕铁硼磁体的制备方法进行详细描述。
实施例一
一种烧结环状钕铁硼磁体的制备方法,需要加工出内径为8mm、外径为12mm、高度 为6mm的环状钕铁硼磁体,其具体包括如下步骤:
步骤A1:将80质量份粒度直径在100nm~10μm之间且平均粒度直径为270nm的钕铁 硼粉末、3质量份的粒度直径为300nm的塑料粉末与1质量份的抗氧化剂相混合,得到混合 原料粉末。
步骤B1:制作内径为8mm、外径为12mm、高度为6mm的磁环的CAD结构图,并将 其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉 末,单层混合原料粉末的厚度最好为0.10mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料 粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所 能达到的温度在240℃以上,激光的光束直径最好为0.1mm。
步骤C1:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在60℃下真空干燥4小时,然后在真空 或保护气体环境中以7℃/min的速率进行升温,当达到800℃后保温2小时,从而脱除预烧 结金属胚体中的塑料。
步骤D1:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为1160℃,其烧结时间为4小时,从而得到二次烧结后的 烧结钕铁硼磁体。
步骤E1:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至21℃,然后在600℃进行2小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
实施例二
一种烧结工字型钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤:
步骤A2:将90质量份粒度直径在100nm~10μm之间且平均粒度直径为500nm的钕铁 硼粉末、4质量份的粒度直径为500nm的橡胶粉末与1质量份的抗氧化剂相混合,得到混合 原料粉末。
步骤B2:制作工字型磁体的CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发 射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.08mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合 预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在300℃以上,激光的 光束直径最好为0.1mm。
步骤C2:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在80℃下真空干燥2小时,然后在真空 或保护气体环境中以6℃/min的速率进行升温,当达到600℃后保温3小时,从而脱除预烧 结金属胚体中的橡胶。
步骤D2:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为1040℃,其烧结时间为5小时,从而得到二次烧结后的 烧结钕铁硼磁体。
步骤E2:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15℃,然后在500℃进行3小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
实施例三
一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤:
步骤A3:将70质量份粒度直径在200nm~700nm之间且平均粒度直径为400nm的钕 铁硼粉末、3质量份的粒度直径为300nm的橡胶粉末与1质量份的抗氧化剂相混合,得到混 合原料粉末。
步骤B3:按照需求的复杂形状制作CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有 激光发射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好 为0.12mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符 合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在300℃以上,激光 的光束直径最好为0.1mm。
步骤C3:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在70℃下真空干燥2小时,然后在真空 或保护气体环境中以6℃/min的速率进行升温,当达到650℃后保温4.5小时进行预处理, 从而脱除预烧结金属胚体中的橡胶。
步骤D3:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为950℃,其烧结时间为7小时,从而得到二次烧结后的烧 结钕铁硼磁体。
步骤E3:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至22℃,然后在500℃进行3小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
实施例四
一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤:
步骤A4:将100质量份粒度直径在200nm~500nm之间且平均粒度直径为300nm的钕 铁硼粉末、5质量份的粒度直径为400nm的橡胶粉末与2质量份的抗氧化剂相混合,得到混 合原料粉末。
步骤B4:按照需求的复杂形状制作CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有 激光发射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好 为0.12mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符 合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在300℃以上,激光 的光束直径最好为0.15mm。
步骤C4:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在50℃下真空干燥3小时,然后在真空 或保护气体环境中以10℃/min的速率进行升温,当达到700℃后保温5小时进行预处理,从 而脱除预烧结金属胚体中的橡胶。
步骤D4:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为1200℃,其烧结时间为5小时,从而得到二次烧结后的 烧结钕铁硼磁体。
步骤E4:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至17℃,然后在550℃进行3小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
实施例五
一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤:
步骤A5:将95质量份粒度直径在400nm~700nm之间且平均粒度直径为550nm的钕 铁硼粉末、3质量份的粒度直径为450nm的树脂粉末与1.5质量份的抗氧化剂相混合,得到 混合原料粉末。
步骤B5:按照需求的复杂形状制作CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有 激光发射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好 为0.05mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符 合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在300℃以上,激光 的光束直径最好为0.08mm。
步骤C5:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在40℃下真空干燥7小时,然后在真空 或保护气体环境中以6℃/min的速率进行升温,当达到600℃后保温4小时进行预处理,从 而脱除预烧结金属胚体中的树脂。
步骤D5:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为1300℃,其烧结时间为4.5小时,从而得到二次烧结后 的烧结钕铁硼磁体。
步骤E5:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至23℃,然后在600℃进行4小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
实施例六
一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤:
步骤A6:将50质量份粒度直径在400nm~2μm之间且平均粒度直径为700nm的钕铁硼 粉末、3质量份的粒度直径为700nm的树脂粉末与1质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原 料粉末。
步骤B6:按照需求的复杂形状制作CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有 激光发射器控制仪中;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好 为0.2mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合 预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在300℃以上,激光的 光束直径最好为0.15mm。
步骤C6:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在60℃下真空干燥4小时,然后在真空 或保护气体环境中以5℃/min的速率进行升温,当达到700℃后保温3小时进行预处理,从 而脱除预烧结金属胚体中的树脂。
步骤D6:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤C1处理后的预烧结金属 胚体进行二次烧结,其烧结温度为1100℃,其烧结时间为6小时,从而得到二次烧结后的 烧结钕铁硼磁体。
步骤E6:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至20℃,然后在600℃进行3小时 退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状 的成品烧结钕铁硼磁体。
综上可见,本发明实施例能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳 定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产 周期,提高生产效率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都 应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围 为准。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410855685.8(22)申请日 2014.12.31H01F 41/02(2006.01)H01F 1/057(2006.01)H01F 1/08(2006.01)B22F 3/10(2006.01)(71)申请人 北矿磁材科技股份有限公司地址 102600 北京市大兴区北兴路东段 22号(72)发明人 刘超超 刘荣明 李炳山(74)专利代理机构 北京凯特来知识产权代理有限公司 11260代理人 郑立明 李闯(54) 发明名称一种烧结钕铁硼磁体的制备方法(57) 摘要本发明公开了一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括 :将亚微米级。

2、钕铁硼粉末、高分子聚合物粉末与抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体;在真空中对预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为9001400,其烧结时间为28小时 ;将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至1530,并在500600进行退火处理,即得到成品烧结钕铁硼磁体。本发明实施例能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知。

3、识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页(10)申请公布号 CN 104485220 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104485220 A1/1 页21.一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤 :步骤 A,将 20 100 质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3 6 质量份的高分子聚合物粉末与12质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末 ;其中,所述的高分子聚合物为橡胶、塑料或树脂中的至少一种 ;步骤 B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体 ;其中,单层混合原料。

4、粉末的厚度为 0.05 0.30mm,激光的光束直径为 0.05 1.00mm ;步骤 C,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物 ;步骤 D,在真空或保护气体环境中,对步骤 C 处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为9001400,其烧结时间为28小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体 ;步骤E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至1530,并在500600进行2 8 小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。2.根据权利要求 1 所述的制备方法,其特征在于,所述脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物包括 :将预烧结金属胚体在 40 80下真空干燥 1 10 小时,并在。

5、真空或保护气体环境中以 600 800保温 2 5 小时,从而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。3.根据权利要求 1 或 2 所述的制备方法,其特征在于,在步骤 E 中,对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述高分子聚合物粉末的粒度直径为 400 1m。5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述的亚微米级钕铁硼粉末是指粒度直径在 100nm 10m 之间的钕铁硼粉末。权 利 要 求 书CN 104485220 A1/7 页3一种烧结钕铁硼磁体的制备方法技术领域0001 本发明涉及。

6、烧结磁体技术领域,尤其涉及一种烧结钕铁硼磁体的制备方法。背景技术0002 烧结钕铁硼是重要的新型稀土功能材料,它的剩磁感应强度、矫顽力、最大磁能积等磁性能均优于其他永磁体,因此烧结钕铁硼磁体成为高科技领域中不可缺少的磁性材料。但是,如果要将烧结磁体应用到高科技仪器中,那么烧结磁体必须通过后加工制成符合要求的尺寸,这不仅增加了加工成本,而且浪费了很多宝贵的烧结磁体材料。随着科技的进步,市场对烧结磁体的要求越来越高,小尺寸、高精度、复杂形状成为烧结磁体的发展趋势,因而传统的烧结磁体制造技术已无法满足实际需求。0003 为了解决上述问题,现有技术中产生了如下几种方案 :0004 (1) 中国发明专利。

7、 201410101034.X 中提供了一种利用 3D 打印技术制备复杂形状粘结磁体的方法。该方法先将磁性合金粉、粘合剂和助剂熔融混炼,并挤压制备出一定直径的磁性丝材,再利用 3D 打印设备的喷嘴将磁性丝材融化堆积同时取向和固化,最终打印出所需空间复杂形状的粘结磁体产品。但是,该方法中磁性丝材的直径过粗,难以控制精密小型磁性器件的尺寸精度,因此该方法并不适合制造精密小型磁性器件。0005 (2) 中国发明专利 201310132690.1 中提供了基于金属 3D 打印的新型异种材料复合铸造方法。该方法先利用金属 3D 打印技术加工出具有任意复杂几何形状的薄壁零件,再利用铸造方法向薄壁零件的内部。

8、区域填充浇铸材料。但是,该方法生产工艺比较复杂,生产效率较低,在后期填充过程中容易形成死角,而且浇铸材料的熔点必须远于薄壁零件的熔点,如果浇铸材料的熔点接近(或等于、大于)薄壁零件的熔点,那么薄壁零件会发生融化,影响薄壁零件的精度,因此该方法仅适用于铸造精密程度不是很高并且以低熔点金属材料为主的零件。发明内容0006 针对现有技术中的上述不足之处,本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体制备方法,能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。0007 本发明的目的是通过以下技术方案实现的 :0008 。

9、一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,包括以下步骤 :0009 步骤 A,将 20 100 质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3 6 质量份的高分子聚合物粉末与 1 2 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末 ;其中,所述的高分子聚合物为橡胶、塑料或树脂中的至少一种 ;0010 步骤 B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体 ;其中,单层混合原料粉末的厚度为 0.05 0.30mm,激光的光束直径为 0.05 1.00mm ;说 明 书CN 104485220 A2/7 页40011 步骤 C,脱除预烧结金属胚体中。

10、的高分子聚合物 ;0012 步骤 D,在真空或保护气体环境中,对步骤 C 处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 900 1400,其烧结时间为 2 8 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体 ;0013 步骤E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至1530,并在500600进行 2 8 小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0014 优选地,所述脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物包括 :将预烧结金属胚体在40 80下真空干燥 1 10 小时,并在真空或保护气体环境中以 600 800保温 2 5小时,从而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。0015 优选地,。

11、在步骤 E 中,对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0016 优选地,所述高分子聚合物粉末的粒度直径为 400 1m。0017 优选地,亚微米级钕铁硼粉末是指粒度直径在100nm10m之间的钕铁硼粉末。0018 由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例所提供的烧结钕铁硼磁体的制备方法通过激光预烧结对亚微米级钕铁硼粉末进行塑型,从而得到尺寸和形状符合所需零件要求的预烧结金属胚体 ;再去除预烧结金属胚体中的高分子聚合物,并对除杂后预烧结金属胚体依次进行二次烧结、退火处理,从而使预烧结金属胚体形成符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。由于该。

12、制备方法并不涉及挤压制备丝材,避免了烧结过程中磁性丝材融化堆积,因此该制备方法能够有效避免因磁性丝材直径过粗导致的尺寸精度难以控制的问题。同时,由于该制备方法无需加工出薄壁零件,没有向薄壁零件的内部区域填充浇铸材料的过程,因此该制备方法不会产生后期填充过程中形成死角以及薄壁零件发生融化等问题。由此,该制备方法能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。具体实施方式0019 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。。

13、基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。0020 下面对本发明实施例所提供的烧结钕铁硼磁体的制备方法进行详细描述。0021 一种烧结钕铁硼磁体的制备方法,其具体可以包括以下步骤 :0022 步骤 A,将 20 100 质量份的亚微米级钕铁硼粉末、3 6 质量份的高分子聚合物粉末与 1 2 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0023 其中,亚微米级钕铁硼粉末是指粒度直径在100nm10m之间的钕铁硼粉末,在实际应用中,亚微米级钕铁硼粉末的平均粒度直径最好为200nm10m。采用亚微米级钕铁硼粉末不仅有助于制备出高性能。

14、烧结钕铁硼磁体,而且有助于在后续的激光预烧结过程中准确地控制零件精度,从而能够满足制备各种尺寸和复杂形状磁体的需求。0024 具体地,高分子聚合物为橡胶、塑料或树脂中的至少一种,并且其粒度直径最好为400 1m,这些高分子聚合物在激光预烧结过程中能够起到将钕铁硼粉末粘结在一起的说 明 书CN 104485220 A3/7 页5作用,并且在脱除高分子聚合物过程中不会与钕铁硼粉末发生反应,因而不会削弱钕铁硼粉末的整体性能。在 20 100 质量份的亚微米级钕铁硼粉末中,高分子聚合物粉末的用量最好采用36质量份,这能够达到将钕铁硼粉末粘结在一起的效果 ;如果高分子聚合物粉末用量过大,则会造成后续的脱。

15、胶过程中预烧结金属坯体溃散,如果高分子聚合物粉末用量过小,则会造成后续的激光烧结过程中,钕铁硼粉末难以粘接在一起,因而不能成型为预烧结金属坯体。抗氧化剂能够防止亚微米级钕铁硼粉末在激光烧结过程发生氧化,从而保障了预烧结金属坯体的各项性能 ;在 20 100 质量份的亚微米级钕铁硼粉末中,抗氧化剂的用量最好采用12质量份,这能够达到防止亚微米级钕铁硼粉末氧化的效果 ;如果抗氧化剂用量过大,则没什么必要性,会造成抗氧化剂的不必要浪费,如果抗氧化剂用量过小,则会造成烧结过程中亚微米级金属粉末氧化。0025 步骤 B,在工作台上逐层铺设混合原料粉末,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧。

16、结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。0026 其中,预设磁体形状可以是根据所需零件的尺寸和形状制成 CAD 结构图,再将该CAD 结构图传输到现有激光发射器控制仪上,作为预设磁体形状 ;激光发射器控制仪可以按照预设磁体形状对工作台上逐层铺设的混合原料粉末进行烧结。激光预烧结只是一个熔化高分子聚合物粉末并对钕铁硼粉末塑型的过程,主要是为了稳定、可靠、高精度地加工出尺寸和形状符合所需零件要求的胚体,并不需要将胚体烧结成坚硬磁体,因此激光预烧结所需要的激光温度不是很高 ( 通常在 200 400即可 ),这使得性能较低的激光发射器就能够满足加工需求,甚至普通的 3D 打印机即可满足该步骤 。

17、B 中激光烧结的温度要求,因此实现该制备方法所需的设备成本很低。由于单位时间内需要的激光烧结能量较低,还可以提高了激光光束的移动速度,从而提高生产效率。0027 具体地,激光预烧结的基本原理是通过连续的物理层叠加,并逐层对增加材料进行激光烧结从而形成具有三维实体的预烧结胚体 ;在进行激光预烧结过程中,通过调节激光光束直径可以控制激光在混合原料粉末上的扫描精度,而通过调整工作台上单层混合原料粉末的厚度可以控制每层物理层的精度,因此通过有效地调整激光光束直径以及单层混合原料粉末的厚度,能够准确地控制零件每个部位的加工精度。在实际应用中,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.05 0.30mm,这不仅有。

18、助于在激光预烧结过程中准确地控制零件每个部位的加工精度,而且能够保障激光预烧结过程具有较快的加工效率 ;如果单层混合原料粉末的厚度过薄,那么加工效率会过慢 ;如果单层混合原料粉末的厚度过厚,那么零件每个部位的加工精度会很难控制。激光的光束直径最好为0.051.00mm,这有助于准确地控制零件每个部位的加工精度,而且能够保障激光预烧结过程具有较快的加工效率 ;如果激光的光束直径过细,那么加工效率会过慢 ;如果激光的光束直径过粗,那么零件每个部位的加工精度会很难控制。0028 步骤 C,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物0029 具体地,脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物可以在现有的马弗炉中进行,。

19、其具体步骤可以包括 :将预烧结金属胚体在 40 80下真空干燥 1 10 小时,并在真空或保护气体环境中以 600 800保温 2 5 小时,从而脱除预烧结金属胚体中的高分子聚合物。由于高分子聚合物的熔点较低,因此在保温过程中,高分子聚合物会熔化脱除,由于高分子聚合物的含量较低,在脱除高分子聚合物的过程中预烧结金属胚体不会变形而且说 明 书CN 104485220 A4/7 页6预烧结金属胚体的纯度会得到提升,从而能够得到性能优异的烧结钕铁硼磁体。在实际应用中,该脱除过程可以通过设定加热曲线来观察升温速率,升温速率的快慢主要是由钕铁硼粉末、高分子聚合物与抗氧化剂之间的比例关系决定的,属于经验值。

20、,一般为 1 10 /min,但可以根据实际情况进行灵活调整。0030 步骤 D,在真空或保护气体环境中,对步骤 C 处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 900 1400,其烧结时间为 2 8 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0031 具体地,二次烧结可以与脱除高分子聚合物采用相同的设备 ( 例如 :马弗炉 ),这不仅可以节省该制备方法的设备成本 , 还能避免预烧结金属坯体转移过程中造成的损伤。二次烧结的主要作用是对预烧结金属胚体进行最终烧结成型为成品磁体,从而使成品烧结钕铁硼磁体符合预设磁体形状要求。0032 步骤 E,将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至 15 3。

21、0,然后在 500 600进行 2 8 小时退火处理,即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0033 具体地,对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0034 需要说明的是,该烧结钕铁硼磁体的制备方法的原理如下 :该制备方法先通过激光预烧结对亚微米级钕铁硼粉末进行塑型,从而得到尺寸和形状符合所需零件要求的预烧结金属胚体 ;再去除预烧结金属胚体中的高分子聚合物,并对去除高分子聚合物后的金属胚体依次进行二次烧结和退火处理,从而使预烧结金属胚体烧结成符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。由于该制备方法并不涉及挤压制备丝材,避免了烧结过程中磁性丝材。

22、融化堆积,因此该制备方法能够有效避免因磁性丝材直径过粗导致的尺寸精度难以控制的问题及丝材挤出时容易出现的一系列问题。同时,由于该制备方法无需加工出薄壁零件,没有向薄壁零件的内部区域填充浇铸材料的过程,因此该制备方法不会产生后期填充过程中形成死角以及薄壁零件发生融化等问题。0035 由此可见,该制备方法能够直接将磁粉烧结成各种尺寸(最薄可达0.2mm)和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。0036 为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果,下面以几个具体实施例对本发明所提供的烧结钕铁硼磁体的制。

23、备方法进行详细描述。0037 实施例一0038 一种烧结环状钕铁硼磁体的制备方法,需要加工出内径为 8mm、外径为 12mm、高度为 6mm 的环状钕铁硼磁体,其具体包括如下步骤 :0039 步骤 A1:将 80 质量份粒度直径在 100nm 10m 之间且平均粒度直径为 270nm 的钕铁硼粉末、3 质量份的粒度直径为 300nm 的塑料粉末与 1 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0040 步骤B1:制作内径为8mm、外径为12mm、高度为6mm的磁环的CAD结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 。

24、0.10mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温说 明 书CN 104485220 A5/7 页7度在 240以上,激光的光束直径最好为 0.1mm。0041 步骤 C1:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在 60下真空干燥 4 小时,然后在真空或保护气体环境中以 7 /min 的速率进行升温,当达到 800后保温 2 小时,从而脱除预烧结金属胚体中的塑料。0042 步骤 D1:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 1160,其烧结时间为 4 小。

25、时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0043 步骤E1:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至21,然后在600进行2小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0044 实施例二0045 一种烧结工字型钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤 :0046 步骤 A2:将 90 质量份粒度直径在 100nm 10m 之间且平均粒度直径为 500nm 的钕铁硼粉末、4 质量份的粒度直径为 500nm 的橡胶粉末与 1 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0047 步骤 B2:制作工字型磁体的 CAD 结构图,并将其作为预设磁体。

26、形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为0.08mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在 300以上,激光的光束直径最好为 0.1mm。0048 步骤 C2:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在 80下真空干燥 2 小时,然后在真空或保护气体环境中以 6 /min 的速率进行升温,当达到 600后保温 3 小时,从而脱除预烧结金属胚体中的橡胶。0049 步骤 D2:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结。

27、,其烧结温度为 1040,其烧结时间为 5 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0050 步骤E2:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至15,然后在500进行3小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0051 实施例三0052 一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤 :0053 步骤 A3:将 70 质量份粒度直径在 200nm 700nm 之间且平均粒度直径为 400nm 的钕铁硼粉末、3 质量份的粒度直径为 300nm 的橡胶粉末与 1 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0054 步骤 B3:。

28、按照需求的复杂形状制作 CAD 结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.12mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在 300以上,激光的光束直径最好为 0.1mm。说 明 书CN 104485220 A6/7 页80055 步骤 C3:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在 70下真空干燥 2 小时,然后在真空或保护气体环境中以 6 /min 的速率进行升温,当达到 650后保温 4.5 小时进行预处理,从而脱除预烧结。

29、金属胚体中的橡胶。0056 步骤 D3:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 950,其烧结时间为 7 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0057 步骤E3:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至22,然后在500进行3小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0058 实施例四0059 一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤 :0060 步骤 A4:将 100 质量份粒度直径在 200nm 500nm 之间且平均粒度直径为 300nm的钕铁硼粉。

30、末、5 质量份的粒度直径为 400nm 的橡胶粉末与 2 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0061 步骤 B4:按照需求的复杂形状制作 CAD 结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.12mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在 300以上,激光的光束直径最好为 0.15mm。0062 步骤 C4:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在 50下真空干燥 3 小时,然后在真空或保护气体环境中以 10 /min 。

31、的速率进行升温,当达到 700后保温 5 小时进行预处理,从而脱除预烧结金属胚体中的橡胶。0063 步骤 D4:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 1200,其烧结时间为 5 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0064 步骤E4:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至17,然后在550进行3小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0065 实施例五0066 一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤 :0067 步骤 A5:将 95 质量份粒度直。

32、径在 400nm 700nm 之间且平均粒度直径为 550nm 的钕铁硼粉末、3 质量份的粒度直径为 450nm 的树脂粉末与 1.5 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0068 步骤 B5:按照需求的复杂形状制作 CAD 结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.05mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结所能达到的温度在 300以上,激光的光束直径最好为 0.08mm。0069 步骤 C5:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,。

33、并在 40下真空干燥 7 小时,然后在真说 明 书CN 104485220 A7/7 页9空或保护气体环境中以 6 /min 的速率进行升温,当达到 600后保温 4 小时进行预处理,从而脱除预烧结金属胚体中的树脂。0070 步骤 D5:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 1300,其烧结时间为 4.5 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0071 步骤E5:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至23,然后在600进行4小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0。

34、072 实施例六0073 一种烧结复杂形状钕铁硼磁体的制备方法,其具体包括如下步骤 :0074 步骤 A6:将 50 质量份粒度直径在 400nm 2m 之间且平均粒度直径为 700nm 的钕铁硼粉末、3 质量份的粒度直径为 700nm 的树脂粉末与 1 质量份的抗氧化剂相混合,得到混合原料粉末。0075 步骤 B6:按照需求的复杂形状制作 CAD 结构图,并将其作为预设磁体形状传输到现有激光发射器控制仪中 ;在工作台上逐层铺设混合原料粉末,单层混合原料粉末的厚度最好为 0.2mm,并按照预设磁体形状逐层对每层混合原料粉末进行激光预烧结,直至得到符合预设磁体形状的预烧结金属胚体。其中,激光烧结。

35、所能达到的温度在 300以上,激光的光束直径最好为 0.15mm。0076 步骤 C6:将预烧结金属胚体置入马弗炉中,并在 60下真空干燥 4 小时,然后在真空或保护气体环境中以 5 /min 的速率进行升温,当达到 700后保温 3 小时进行预处理,从而脱除预烧结金属胚体中的树脂。0077 步骤 D6:在真空或保护气体环境中,在同一马弗炉中对步骤 C1处理后的预烧结金属胚体进行二次烧结,其烧结温度为 1100,其烧结时间为 6 小时,从而得到二次烧结后的烧结钕铁硼磁体。0078 步骤E6:将二次烧结后的烧结钕铁硼磁体随炉冷却至20,然后在600进行3小时退火处理,再对退火处理后的烧结钕铁硼磁体进行充磁,充磁后即得到符合预设磁体形状的成品烧结钕铁硼磁体。0079 综上可见,本发明实施例能够直接将磁粉烧结成各种尺寸和复杂形状的磁体,不仅稳定可靠、操作性强、可重复性高、产品尺寸精度高,而且能大幅节省原料成本,缩短生产周期,提高生产效率。0080 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。说 明 书CN 104485220 A。

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