一种复杂取向磁体的制备方法及磁体组件与流程

本发明涉及磁性材料制备和应用领域，尤其涉及一种复杂取向磁体的制备方法及磁体组件。

背景技术：

1、常规钕铁硼磁体，磁力线在磁体内部都是直线，复杂磁路都是通过外部磁路来完成，但在某些磁体组件需要磁体内部的磁力线是曲线的，传统工艺就不能生产了。

2、对于复杂取向磁体，比如海尔贝克阵列磁路，目前是用独立的磁块充磁后，按照一定的角度粘接而成。由于磁力的作用，这个粘接过程操作较为困难，另外有机胶的粘接强度有限，受时间、振动、工作温度、环境气氛等影响，会出现解体的风险。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有复杂取向磁体制备方式存在的粘接操作复杂、粘接强度有限等问题，提供了一种复杂取向磁体的制备方法及磁体组件。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种复杂取向磁体的制备方法，包括如下步骤：

3、s1、熔炼rfeb合金，r是nd、pr、dy、tb、ce、la、gd、ho一种或多种以任意比例混合的混合物；

4、s2、对合金进行hd处理；

5、s3、将步骤s2经过hd处理的产物进行气流粉碎；

6、s4、在低氧环境下进行磁场成型；

7、s5、将步骤s4中的磁体进行冷等静压成型；

8、s6、采用切割工艺对磁体进行切割制备获得磁块生坯；

9、s7、根据磁体内部取向方向的要求将切割后的磁块生坯组合后放入热压模具内，然后真空预烧结；或者直接将磁块生坯真空预烧结，然后根据磁体内部取向方向的要求将切割后的磁块生坯组合后放入热压模具内；

10、s8、热压致密：将步骤s7中的磁块生坯组合升温至900℃～1100℃，在25～80mpa的压力下，保压0.5～5分钟；

11、s9、对热压致密后的磁体进行时效处理，得到内部不同区域取向方向不相同的磁体。

12、作为本发明技术方案的进一步改进，还包括如下步骤：

13、s10、对内部不同区域取向方向不相同的磁体进行磨削以及切割，获得各向异性的磁块，对磁块进行表面防锈处理；

14、s11、给磁块充磁，且充磁方向与原磁块的取向方向相同。

15、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤s7中，真空预烧结具体是在1～10-4pa真空度下，采用650℃～950℃预热1～10小时。

16、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤s6中，采用切割工艺对磁体进行切割时，当切割面为曲面时用线锯进行切割；当切割面为平面时，用线锯、带锯或圆盘锯进行切割。

17、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤s11中，充磁采用的是脉冲充磁方式。

18、作为本发明技术方案的进一步改进，所述磁块为海尔贝克磁体时，所采用的充磁装置包括u形磁轭，绕于u形磁轭的两u型端部的线圈；所述充磁装置的充磁方向与海尔贝克磁体的阵列结构的磁性方向相适配。

19、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤s1中，所述r的含量占合金的28-32.5wt%。

20、作为本发明技术方案的进一步改进，步骤s4中，所述冷等静压成型的压力为100-300mpa，保压时间为1-15分钟。

21、本发明进一步提供了一种磁体组件，包括上述的复杂取向磁体。

22、本发明提供的复杂磁体的制备方法，与现有技术相比具有如下优点：

23、1、本发明利用热压致密工艺，使不同取向方向的磁体紧密结合在一起，变成一个整体，很好的解决了现有粘接工艺存在的操作复杂，且粘接强度受环境影响易解体的问题。

24、2、由于本发明利用的热压致密工艺中未使用粘接剂，消除了粘接剂对磁体磁性方面的影响。本发明所提供的方法适用于大批量磁体制备，有效提高了生产效率。

25、3、本发明利用热压致密工艺，使不同取向方向的磁体紧密结合，经抗弯实验测试表明：最终获得的磁体抗弯强度远大于粘接剂的粘接强度。

技术特征：

1.一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

3.根据权利要求1或2所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，步骤s7中，真空预烧结具体是在1～10-4pa真空度下，采用650℃～950℃预热1～10小时。

4.根据权利要求1或2所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，步骤s6中，采用切割工艺对磁体进行切割时，当切割面为曲面时用线锯进行切割；当切割面为平面时，用线锯、带锯或圆盘锯进行切割。

5.根据权利要求2所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，步骤s11中，充磁采用的是脉冲充磁方式。

6.根据权利要求5所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，所述磁块为海尔贝克磁体时，所采用的充磁装置包括u形磁轭，绕于u形磁轭的两u型端部的线圈；所述充磁装置的充磁方向与海尔贝克磁体的阵列结构的磁性方向相适配。

7.根据权利要求1或2所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述r的含量占合金的28-32.5wt%。

8.根据权利要求1或2所述的一种复杂取向磁体的制备方法，其特征在于，步骤s4中，所述冷等静压成型的压力为100-300mpa，保压时间为1-15分钟。

9.一种磁体组件，其特征在于，包括权利要求1或2所述的复杂取向磁体。

技术总结本发明涉及磁性材料制备和应用领域，尤其涉及一种复杂取向磁体的制备方法及磁体组件，熔炼RFeB合金，其中R特指稀土元素，对合金进行HD处理，进行气流粉碎，磁场成型，冷等静压成型；对磁体进行切割制备获得磁块生坯；根据磁体内部取向方向的要求将切割后的磁块生坯组合后放入热压模具内，然后真空预烧结；或者直接将磁块生坯真空预烧结，然后根据磁体内部取向方向的要求将切割后的磁块生坯组合后放入热压模具内；热压致密，接着进行时效处理，最终得到内部不同区域取向方向不相同的磁体。本发明利用热压致密工艺，使不同取向方向的磁体紧密结合，变成一个整体，很好的解决了现有粘接工艺存在的操作复杂，且粘接强度受环境影响易解体的问题。技术研发人员：董永安,成问好受保护的技术使用者：赣州开源智能装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29