一种制造磁取向为辐射状的环状磁体的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造磁取向为辐射状的环状磁体的方法，所述环状磁体的制备过程包括配料，制粉，取向压型，烧结，机加工；其特征在于：在取向压型时，采用垂直于环形模腔(11)轴向，且以环形模腔(11)横截面的圆心为中心的平面辐射状磁场，对环形模腔(11)中的磁粉进行取向，所述环形模腔(11)中设置有用于导磁的内磁极(12)，所述内磁极(12)设置在辐射状磁场的中心，所述辐射状磁场通过提供辐射状磁场的装置(10)产生，所述提供辐射状磁场的装置(10)由在一个平面内设置的呈辐射状的环绕环形模腔的紧密排布的针状导磁棒(13)构成，所述针状导磁棒(13)用于引导外加磁场形成辐射状磁场，取向过程中，辐射状磁场沿环形模腔(11)的轴向往复运动，从而对环形模腔(11)中的磁粉进行取向，并且，对所述磁体进行单极辐射充磁饱和后，在磁体的外圆柱面上，圆周方向的表场波动低于7％，轴向的表场波动低于7％。该方法既能保证磁体沿圆周方向上的磁性能的均匀性，也能保证沿轴向的磁性能的均匀性，并且能根据需要被充磁，形成2n极的辐射环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造永磁体的方法，尤其涉及制造磁取向为辐射状的环状磁体的方法
技术介绍
随着磁力技术的广泛应用，为了达到节能的目的，磁力技术被应用到如磁预应力轴承、全永磁悬浮水平式电机、磁悬浮高速离心机等，需要的永磁材料往往是要求环形并带辐射状磁场的。公开日为2010年08月04日的中国专利文献CN101794656A公开了一种组合式的辐射环磁体，由外护环形体与数块弧状磁钢共同形成一体式磁环结构。此结构的辐射环磁体有如下缺点1)不是一次成型，需要先单独制作弧状磁钢，然后再装配成；2)各块弧状磁钢的磁取向不是严格的指向圆心；幻难以保证辐射环整体上磁性能的均勻；4)磁极数量固定，不能按需要被充磁成2η极的辐射环。公开日为2003年5月观日的中国专利文献CN1420504A公开了一种整体成型的径向各向异性烧结磁体，该磁体沿着以与径向成30度角或者更大的角度倾抖的方向取向的部分，该部分在磁体中所占的体积比在2%或更大和50%或更小的范围内；以及径向取向或者沿着以与径向成小于30度的角度倾斜的方向取向的部分，该部分占磁体总体积的剩余体积。该磁体由如下缺陷不能保证磁体整体上的辐射状的磁取向，从而导致磁体沿圆周方向的磁性能的均勻性不能保证。公告日为2008年7月30日的中国专利文献CN100407347C公开了一种辐射取向整体永磁环的制备方法采用两个同极的磁场进行排斥，产生辐射状的磁场，对磁粉进行取向。然而该方法产生的辐射状磁场在圆环状或柱状磁体的中部最强，在两端较弱，即采用该方法制造的辐射状圆环或柱状磁体，沿轴向中部取向度较好，而两端取向度较差，从而使磁体的表场沿轴向分布不均勻。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种制造辐射方向的磁取向充分且均勻的环状磁体的方法，既能保证磁体沿圆周方向上的磁性能的均勻性，也能保证沿轴向的磁性能的均勻性，并且能根据需要被充磁，形成2η极的辐射环。为了评价磁取向为辐射状的环状磁体沿圆周方向上的磁性能的均勻性和沿轴向的磁性能的均勻性，本专利技术采用将环状磁体进行单极辐射充磁饱和后(内S外N或者内N 外S)，分别测量沿圆周方向的表场波动和沿轴向的表场波动。圆周方向的表场波动=(圆周方向的表场最大值-圆周方向的表场最小值)/圆周方向的表场最小值。轴向的表场波动=(轴向的表场最大值-轴向的表场最小值)/圆周方向的表场最小值。为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供，所述环状磁体的制备过程包括配料，制粉，取向压型，烧结，机加工；其特征在于在取向压型时，采用垂直于环形模腔11轴向，且以环形模腔11横截面的圆心为中心的平面辐射状磁场，对环形模腔11中的磁粉进行取向，所述环形模腔11中设置有用于导磁的内磁极 12，所述内磁极12设置在辐射状磁场的中心，所述辐射状磁场通过提供辐射状磁场的装置 10产生，所述提供辐射状磁场的装置10由在一个平面内设置的呈辐射状的环绕环形模腔的紧密排布的针状导磁棒13构成，所述针状导磁棒13用于引导外加磁场形成辐射状磁场， 取向过程中，辐射状磁场沿环形模腔11的轴向往复运动，从而对环形模腔11中的磁粉进行取向，并且，对所述磁体进行单极辐射充磁后，在磁体的外圆柱面上，圆周方向的表场波动低于7 %，轴向的表场波动低于7%。圆周方向的表场波动=(圆周方向的表场最大值-圆周方向的表场最小值)/圆周方向的表场最小值，轴向的表场波动=(轴向的表场最大值-轴向的表场最小值)/圆周方向的表场最小值。上述磁取向为辐射状的环状磁体，进一步优选，磁体为钕铁硼系稀土永磁材料，或钐钴永磁材料，或粘结永磁材料。上述磁取向为辐射状的环状磁体，进一步优选，沿圆周方向的表场波动低于5%， 沿轴向的表场波动低于5%。进一步优选，沿圆周方向的表场波动低于4%，沿轴向的表场波动低于4%。进一步优选，沿圆周方向的表场波动低于3%，沿轴向的表场波动低于3%。优选地，所述提供辐射状磁场的装置沿模腔设置至少2套。优选地，所述外加磁场由缠绕在针状导磁棒上的通电线圈14提供，或者，所述外加磁场由永磁体或者电磁铁提供。附图说明图1 本专利技术的设备沿模腔轴向示意图；图2 本专利技术中针状导磁棒示意图；图3 本专利技术的设备沿模腔径向示意图；附图标记10 提供辐射状磁场的装置；11 环形模腔；12 内磁极；13 针状导磁棒；14 缠绕在针状导磁棒上的线圈；15 压头；16 运动部件；17 凸轮机构。具体实施例方式下面对本专利技术的具体实施方式做进一步描述。结合附图1-3来对本专利技术采用的取向压型设备进行描述。本专利技术采用的取向压型设备，包括压头15，用于容置磁粉的环形模腔11，其特征在于还包括环绕模腔设置的提供辐射状磁场的装置10，及运动部件16，所述运动部件16 带动所述提供辐射状磁场的装置10沿环形模腔11进行往复运动，模腔11中设置有用于导磁的内磁极12，所述内磁极12设置在辐射状磁场的中心。具体地，所述提供辐射状磁场的装置10由在一个平面内设置的呈辐射状紧密排布的针状导磁棒13构成，所述针状导磁棒13用于引导外加磁场形成辐射状磁场。具体地，所述外加磁场由缠绕在针状导磁棒上的通电线圈14提供，或者，所述外加磁场由永磁体或者电磁铁提供。具体地，所述提供辐射状磁场的装置沿模腔设置2套或2套以上。优选地，所述针状导磁棒靠近模腔端的直径小于另一端的直径。具体地，所述运动部件由曲柄滑块机构或凸轮机构。实施例1制造磁取向为辐射状的钕铁硼系稀土永磁体的方法。采用的钕铁硼系稀土永磁体的合金成分为Nd13.Pya5BuAla7Cuaci5Fe余量(原子分数％)。按合金成分配料，然后进行熔炼得到铸锭，制粉，得到平均粒径在3. 5微米的磁粉。将磁粉装入环形模腔11，施加辐射状磁场，使辐射状磁场沿环形模腔11的轴向往复移动，待磁粉取向充分后，压头15对磁粉施加压力，成型后，取出环状毛坯，对毛坯进行烧结、 机加工，得到外径为33mm、内径为25mm、高度为3. 4mm的磁取向为辐射状的环状磁体10个， 代号分别为1-1至1-10。对磁体单极充磁，内S外N(或者内N外幻，分别测量磁体沿轴向方向的表场最大值和最小值为，沿圆周方向的表场最大值和最小值。如表1所示表1钕铁硼磁体表场波动数据沿轴向沿圆周方向最大值 (Gs)最小值 (Gs)表场波动最大值 (Gs)最小值 (Gs)表场波动1-1384836006.9%374135804.5%1-2378236304.2%375136004.2%1-3367735503.6%370634906.2%1-4376936702.7%364235502.6%1-5381235806.5%378536503.7%1-6376236004.5%384836006.9%1-7363634904.2%378236304.2%1-8377035506.2%367735503.6%1-9374436502.6%358434902.7%1-10372235903.7%383436006.5%实施例2制造磁取向为辐射状的钐钴永磁体的方法。采用的钐钴永磁材料的合金成分为Sm (Coa6i^ea2Cuci. ^ratll) 7.2 (原子分数％ )。按合金成分配料，然后进行熔炼得到铸锭，制粉，得到平均粒径在5微米的磁粉。 将磁粉装入环形模腔11，施加辐射状本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造磁取向为辐射状的环状磁体的方法，所述环状磁体的制备过程包括配料，制粉，取向压型，烧结，机加工；其特征在于：在取向压型时，采用垂直于环形模腔（１１）轴向，且以环形模腔（１１）横截面的圆心为中心的平面辐射状磁场，对环形模腔（１１）中的磁粉进行取向，所述环形模腔（１１）中设置有用于导磁的内磁极（１２），所述内磁极（１２）设置在辐射状磁场的中心，所述辐射状磁场通过提供辐射状磁场的装置（１０）产生，所述提供辐射状磁场的装置（１０）由在一个平面内设置的呈辐射状的环绕环形模腔的紧密排布的针状导磁棒（１３）构成，所述针状导磁棒（１３）用于引导外加磁场形成辐射状磁场，取向过程中，辐射状磁场沿环形模腔（１１）的轴向往复运动，从而对环形模腔（１１）中的磁粉进行取向，并且，对所述磁体进行单极辐射充磁饱和后，在磁体的外圆柱面上，圆周方向的表场波动低于７％，轴向的表场波动低于７％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑华，
申请(专利权)人：张淑华，
类型：发明
国别省市：11