一种磁性复合材料的固化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磁性复合材料的固化系统及方法。其中系统包括：可控制气氛的加热腔体，所述加热腔体的腔内用于放置压制成型后的磁性复合材料，所述加热腔体采用非磁性、非金属材料制成；加热线圈，围绕在所述加热腔体的外部；通过控制加热线圈的交变电流，以产生交变磁场，从而对所述磁性复合材料进行加热固化。本发明专利技术利用磁性复合材料在交变磁场中的损耗发热，对压制成型后的磁性复合材料进行均匀加热，另外，通过控制加热线圈中的电流，可以实现对磁性复合材料样品温度的精确控制。本发明专利技术可广泛应用于磁性复合材料加工领域。可广泛应用于磁性复合材料加工领域。可广泛应用于磁性复合材料加工领域。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性复合材料的固化系统及方法


[0001]本专利技术涉及磁性复合材料加工领域，尤其涉及一种磁性复合材料的固化系统及方法。

技术介绍

[0002]磁性复合材料，是指将磁性粉末进行绝缘包覆并通过特定的工艺方法进行压制成型的新一类磁性材料。绝缘包覆工艺主要为有机包覆或者无机包覆和有机包覆结合使用。有机包覆使用的材料主要为树脂。绝缘包覆后的磁粉经过压制成型后还需要通过加热使树脂固化，在磁粉界面间形成交联网状结构，从而实现粘结成形。
[0003]在磁性复合材料成型后，现有磁性复合材料的固化工艺是利用烤箱的电阻丝发热，将热量传递到材料表面，材料表面的热量再传递给材料内部，使其达到树脂固化温度并固化，这是一种由外向里的加热固化方法。上述方法在在升温、降温的过程中会导致样品中温度分布不均匀，产生的应力可能导致样品开裂；同时，在升温、降温的过程中，无法保证样品内的温度与炉内温度一致，对最终成型的性能造成影响。因此使用电阻丝发热对样品进行固化无法实现精确控温，快速升、降温以及对样品进行均匀加热。

技术实现思路

[0004]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种磁性复合材料的固化系统及方法。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种磁性复合材料的固化系统，包括：
[0007]可控制气氛的加热腔体，所述加热腔体的腔内用于放置压制成型后的磁性复合材料，所述加热腔体采用非磁性、非金属材料制成；
[0008]加热线圈，围绕在所述加热腔体的外部；
[0009]通过控制加热线圈的交变电流，以产生交变磁场，从而对所述磁性复合材料进行加热固化。
[0010]进一步地，所述磁性复合材料在交变磁场作用下被磁化，并产生磁损耗，以使所述磁性复合材料内部产生热量；
[0011]所述磁损耗包括磁滞损耗P
h
、涡流损耗P
e
、剩余损耗P
r
。
[0012]进一步地，所述磁损耗的表达式为：
[0013]P
s
＝P
h
+P
e
+P
r
＝K
H
B3f+K
E
B2f2/ρ+P
r
[0014]其中，B为磁感应强度；f为频率；ρ为电阻率；K
H
和K
E
分别为磁滞损耗系数和涡流损耗系数；
[0015]通过调整所述加热线圈中交变电流的强度和频率，以调整所述磁性复合材料的升温速度。
[0016]进一步地，所述一种磁性复合材料的固化系统还包括测温装置，用于测量所述磁
性复合材料的温度值，所述温度值作为反馈参数用于调节所述交变电流的参数。
[0017]进一步地，所述测温装置为接触式测温装置或非接触式测温装置。
[0018]进一步地，所述加热腔体的腔内填充空气、氩气或氮气；或
[0019]所述加热腔体的腔内为真空。
[0020]进一步地，所述磁性复合材料包括磁性粉末和粉末表面包覆材料；
[0021]所述磁性粉末为软磁粉末或永磁粉末；
[0022]所述粉末表面包覆材料为无机材料、有机材料或者无机材料和有机材料的复合材料；
[0023]所述无机材料为氧化物、磷酸盐、硫酸盐或铁氧体；所述有机材料为热塑性树脂、热固性树脂或偶联剂。
[0024]本专利技术所采用的另一技术方案是：
[0025]一种磁性复合材料的固化方法，包括以下步骤：
[0026]将压制成型后的磁性复合材料放入可控制气氛的加热腔体的腔内；
[0027]将所述加热腔体放置在交变磁场中；
[0028]通过交变磁场对加热腔体的所述磁性复合材料进行加热固化；
[0029]其中，所述交变磁场通过加热线圈的交变电流产生，所述加热线围绕在所述加热腔体的外部，所述加热腔体采用非磁性、非金属材料制成。
[0030]进一步地，所述磁性复合材料在交变磁场作用下被磁化，并产生磁损耗，以使所述磁性复合材料内部产生热量；
[0031]所述磁损耗包括磁滞损耗P
h
、涡流损耗P
e
、剩余损耗P
r
。
[0032]进一步地，所述磁损耗的表达式为：
[0033]P
s
＝P
h
+P
e
+P
r
＝K
H
B3f+K
E
B2f2/ρ+P
r
[0034]其中，B为磁感应强度；f为频率；ρ为电阻率；K
H
和K
E
分别为磁滞损耗系数和涡流损耗系数；
[0035]通过调整所述加热线圈中交变电流的强度和频率，以调整所述磁性复合材料的升温速度。
[0036]一种磁性复合材料的固化方法，
[0037]本专利技术的有益效果是：本专利技术利用磁性复合材料在交变磁场中的损耗发热，对压制成型后的磁性复合材料进行均匀加热，另外，通过控制加热线圈中的电流，可以实现对磁性复合材料样品温度的精确控制。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0039]图1是本专利技术实施例中一种磁性复合材料的固化系统的正视图；
[0040]图2是本专利技术实施例中一种磁性复合材料的固化系统的侧视图；
[0041]图3是本专利技术实施例中一种磁性复合材料的固化系统的控制电路图。
具体实施方式
[0042]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0043]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0044]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，包括：可控制气氛的加热腔体，所述加热腔体的腔内用于放置压制成型后的磁性复合材料，所述加热腔体采用非磁性、非金属材料制成；加热线圈，围绕在所述加热腔体的外部；通过控制加热线圈的交变电流，以产生交变磁场，从而对所述磁性复合材料进行加热固化。2.根据权利要求1所述的一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，所述磁性复合材料在交变磁场作用下被磁化，并产生磁损耗，以使所述磁性复合材料内部产生热量；所述磁损耗包括磁滞损耗P
h
、涡流损耗P
e
、剩余损耗P
r
。3.根据权利要求2所述的一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，所述磁损耗的表达式为：P
s
＝P
h
+P
e
+P
r
＝K
H
B3f+K
E
B2f2/ρ+P
r
其中，B为磁感应强度；f为频率；ρ为电阻率；K
H
和K
E
分别为磁滞损耗系数和涡流损耗系数；通过调整所述加热线圈中交变电流的强度和频率，以调整所述磁性复合材料的升温速度。4.根据权利要求1所述的一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，所述一种磁性复合材料的固化系统还包括测温装置，用于测量所述磁性复合材料的温度值，所述温度值作为反馈参数用于调节所述交变电流的参数。5.根据权利要求1所述的一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，所述测温装置为接触式测温装置或非接触式测温装置。6.根据权利要求1所述的一种磁性复合材料的固化系统，其特征在于，所述加热腔体的腔内填充空气、氩气或氮气；或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仲武，袁涵，吴雅祥，余红雅，钟喜春，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：