本發(fā)明專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體，包括本體，本體為塊狀，本體內(nèi)部至少部分區(qū)域具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔孔徑1.0-2.3mm，本體具有磁化區(qū)，所述磁化區(qū)至少部分的磁場方向按照halbach陣列取向，磁化區(qū)的halbach陣列取向所形成的增強磁場在本體的外部。本發(fā)明專利技術(shù)通過結(jié)合磁體中的局部中空結(jié)構(gòu)以及halbach陣列取向，以在降低磁體平均密度，調(diào)整重心的同時，避免場強性能的降低，從而提高應(yīng)用的效率與便利性。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種燒結(jié)永磁體，特別是一種低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體。
技術(shù)介紹
釹鐵硼磁體，主要由稀土元素R與鐵、硼組成的金屬間化合物。R主要是釹或釹與其他稀土元素的組合，有時也用鈷、鋁、釩等元素取代部分鐵。主要分為燒結(jié)釹鐵硼和粘結(jié)釹鐵硼兩種，粘結(jié)釹鐵硼各個方向都有磁性，耐腐蝕；而燒結(jié)釹鐵硼因易腐蝕，表面需鍍層，一般有鍍鋅、鎳、環(huán)保鋅、環(huán)保鎳、鎳銅鎳、環(huán)保鎳銅鎳等。而燒結(jié)釹鐵硼一般分軸向充磁與徑向充磁，根據(jù)所需要的工作面來定。釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物RE2FE14B為基礎(chǔ)的永磁材料。主要成分為稀土(RE)、鐵(Fe)、硼(B)。其中稀土 ND為了獲得不同性能可用部分鏑(Dy)、鐠(Pr)等其他稀土金屬替代，鐵也可被鈷(Co)、鋁(A1)等其他金屬部分替代，硼的含量較小，但卻對形成四方晶體結(jié)構(gòu)金屬間化合物起著重要作用，使的化合物具有高飽和磁化強度，高的單軸各向異性和高的居里溫度。釹鐵硼磁體是由日本當(dāng)代科學(xué)家左川真人專利技術(shù)的一種新型永磁體，并于1983年11月29屆金屬學(xué)術(shù)討論會上，由日本住友特殊金屬公司最先提出釹、鐵、硼永久磁性材料的制造。它是主要由釹、鐵、硼三種元素組成的合金磁體，是現(xiàn)在磁性最強的永磁體，因為釹原子是扁形的，電子云的受限，使鐵原子不會偏移，從而形成不變的磁力。釹鐵硼磁體有很強的磁晶各向異性和很高的飽和磁化強度。在永磁材料中，燒結(jié)Nd-Fe-B磁體性能最高，商業(yè)產(chǎn)品的最大磁能積(BH)max = 360kJ/m3，但該磁體的居里溫度較低(314°C )，溫度穩(wěn)定性和耐蝕性較差，限制了在較高溫度下使用，而且在多數(shù)情況下需采用保護涂層。釹鐵硼磁體的制造工藝有粉末冶金法和熔體快淬法。因磁性能優(yōu)異，Nd-Fe-B型磁體獲得了廣泛的應(yīng)用，主要用于電動機、發(fā)電機、聲波換能器、各種傳感器、醫(yī)療器械和磁力機械等。現(xiàn)有釹鐵硼磁體中，均為均質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而以保證磁體具有較好的磁性能，提高磁體的能量密度。但是這同時又使得磁體具有較大的質(zhì)量密度，在應(yīng)用中不利于控制電機等應(yīng)用設(shè)備的重心和質(zhì)量分布，在設(shè)備的整體質(zhì)量中具有較大的占比。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術(shù)公開了一種低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體，通過在磁體本體中設(shè)置的空缺結(jié)構(gòu)(包括孔洞、微孔等)從而形成非均質(zhì)結(jié)構(gòu)的磁體，同時配合磁化區(qū)的halbach陣列取向，以避免磁體磁性能大幅下降，從而在降低磁體質(zhì)量密度的同時保證磁體的磁性能，降低在應(yīng)用設(shè)備中的質(zhì)量占比，同時便于在設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)置中調(diào)整重心分布而進行整體質(zhì)量調(diào)控。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體，包括本體，本體為塊狀，本體內(nèi)部至少部分區(qū)域具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔孔徑1.0-2.3_，本體具有磁化區(qū)，磁化區(qū)至少部分的磁場方向按照halbach陣列取向，磁化區(qū)的halbach陣列取向所形成的增強磁場在本體的外部。本專利技術(shù)通過在磁體中設(shè)置的空缺結(jié)構(gòu)，改變了磁體為實心整體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)在，實現(xiàn)磁體的輕量化，同時通過調(diào)整磁體中空缺位置所占的比例以及結(jié)構(gòu)形態(tài)，從而調(diào)控磁體在整裝設(shè)備的中的質(zhì)量分布狀態(tài)，進而調(diào)整整裝設(shè)備的重心，可以降低重心高度，而使得設(shè)備的運行更為穩(wěn)定高效，設(shè)置的微孔結(jié)構(gòu)，使得磁體中空缺部分的質(zhì)量分布和結(jié)構(gòu)分布均趨于一致和穩(wěn)定，同時在空缺區(qū)域形成有一定的支撐連接，避免磁體中直接出現(xiàn)大尺寸空洞而可能影響磁體的強度和使用性能，還能避免因深度取向?qū)е碌拇艌隹斩炊绊憟鰪姺植嫉木恍浴Ｍ瑫r配合磁化區(qū)albach陣列取向，在磁體選定目標(biāo)范圍內(nèi)定向地取向增強磁場強度，從而改善因磁體中空缺而造成的場強降低的影響，從而實現(xiàn)在降低磁體質(zhì)量密度、調(diào)控質(zhì)量分布的同時，還可以保證磁體能量密度的穩(wěn)定。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，磁化區(qū)的最外層在本體的表層，并且磁化區(qū)在本體上成片狀分布，且磁化區(qū)在本體中厚度相同。本方案中通過采用在表層以緊密設(shè)置的片狀分布(延展方向與磁體表面方向一致)，從而形成較為穩(wěn)定的磁場分布，并且場強一致性好，避免整體取向磁體易出現(xiàn)的磁場分布不均，同時也便于磁體在使用中靈活地切割修整，提高使用的靈活性。相鄰層片之間的間距不大于0.15mm，間距太大會造成磁場中場強分布出現(xiàn)明顯的起伏波動，而影響磁體的精度，并且間距過大時還會影響磁體上磁化區(qū)的有效體積和質(zhì)量，進而影響到磁體的磁性能。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，磁化區(qū)在本體中的厚度不小于0.3mmο本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，磁化區(qū)總體積占本體總體積的60%以上。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，磁化區(qū)中按halbach陣列取向的部分占磁化區(qū)總體積的50%以上。本方案中通過靈活選擇halbach陣列取向的部分占磁化區(qū)的比例，可以根據(jù)磁體實際工作環(huán)境以及場強分布的需要，來調(diào)整取向分布，進而調(diào)整磁體場強分布，從而滿足不同設(shè)備以及不同技術(shù)要求的精密性。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，本體的合金材料組成為(wt % ):鐠釹 30.3-31.2 %、鏑鐵 0-10 %、鋱 0-6 %、硼鐵 4.5-6.5 %、銅 0.1-0.2 %、鋁0.1-1 %、鈮鐵 0.3-1 %、鎵 0.1-0.25%、鈷 0.6-2.5%，余量為鐵。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，硼鐵的元素組成為):硼20-25% ;余量為鐵。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，鈮鐵的元素組成為):鈮50-75% ;余量為鐵。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，鏑鐵的元素組成為):鏑50-85% ;余量為鐵。通過采用特定質(zhì)量分數(shù)的硼鐵、鈮鐵以及鏑鐵，使得磁體的冶煉配置更為方便高效，降低組分誤差，降低調(diào)配以及冶煉的難度。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體的一種改進，本體為合金材料經(jīng)熔煉甩帶、氫破制粉、成型干燥、燒結(jié)、后處理得到，其中成型時包括芯部成型和二次成型，芯部成型為具有微孔結(jié)構(gòu)部分成型，二次成型為在芯部成型基礎(chǔ)上再次壓制而完成本體的成型。本方案通過將本體成型分為芯部成型和二次成型，使得非均質(zhì)磁體的成型更為方便，同時將芯部成型和本體包覆芯部后的二次成型區(qū)分開，有利于保證磁體成型后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免取向塌陷或者分布不均等缺陷，從而有利于保證磁體的質(zhì)量穩(wěn)定性和提高成品率。本專利技術(shù)公開的低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體，實現(xiàn)了一種具有非均質(zhì)結(jié)構(gòu)同時又具有良好磁性能和磁場分布的永磁體，其在設(shè)備整裝重心控制、磁體能量密度調(diào)控等方面均具有突出的優(yōu)勢，對不同設(shè)備以及零部件在質(zhì)量、尺寸以及磁性能方面的精密要求均能夠得到很好的滿足。【具體實施方式】下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡明本專利技術(shù)，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。實施例1本實施例中，低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體包括本體，本體為塊狀，本體內(nèi)部至少部分區(qū)域具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔孔徑1.0mm;微孔孔徑還可以為1.05、1.10、1.12、1.16、1.20、1.24、1.3、1.33、1.4、1.47、1.5、1.58、1.6、1.66、1.7、1.77、1.8、1.82、1.9、1.96、2、2.09、2.1、2.14、2.2、2.25、2.3以及1.0-2.3mm范圍內(nèi)的其它任意值，本體具有磁化區(qū)，磁化區(qū)磁場方向按照halbach陣列取向(磁化區(qū)的磁場還可以部分按本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種低質(zhì)量密度釹鐵硼磁體，包括本體，其特征在于：所述本體為塊狀，所述本體內(nèi)部至少部分區(qū)域具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔孔徑1.0?2.3mm，所述本體具有磁化區(qū)，所述磁化區(qū)至少部分的磁場方向按照halbach陣列取向，所述磁化區(qū)的halbach陣列取向所形成的增強磁場在本體的外部。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王海濤，
申請(專利權(quán))人：寧波尼蘭德磁業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江;33
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