[发明专利]烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性材料的处理方法和装置，特别涉及烧结钕铁硼永磁体去除磁性的处理方法和装置。

背景技术

烧结钕铁硼永磁体从1983年发明以来，由于体积小、最大磁能积高、性价比好，已经广泛应用于电声学领域、信号探测领域、医疗领域、科学研究领域、节能家用电器、计算机、手机用振动马达、永磁式风力发电机、精密直线电机、CD和VCD光读头、各类电梯的电机以及高速液体泵等。目前我国烧结钕铁硼永磁体产量已占世界总产量的70％以上，年产量达到40000多吨，成为全球烧结钕铁硼永磁体的最大生产国。

烧结钕铁硼永磁体制造过程为烧结毛坯制备、机械加工、表面处理、充磁包装。在烧结毛坯制备过程中有磁性能检测，检测后永磁体多少带有磁性。机械加工中采用磨床磁性吸盘来固定被加工工件烧结钕铁硼永磁体，加工完毕后，烧结钕铁硼永磁体由于吸盘的磁场下充磁，结果会有带有5mT左右的残磁。另外在线切割工艺中也采用磁性固定烧结钕铁硼永磁体工件，同样会导致带磁。这些带有磁性的中间品，如果在表面处理前不消除至2mT以下，在表面处理电镀过程中由于磁性吸附镀液中的铁质细杂质，造成表面处理不良。

去除烧结钕铁硼永磁体的残磁有以下方法：电磁学方法和热退磁方法。实用的电磁学方法是采用工频电接入大线圈，手工或网带连续通过线圈内磁场区域，利用磁滞回线原理消除残磁，但该种退磁方法不能满足中高牌号N40特别是高牌号N52、N55系列牌号的实际需要。

热退磁是根据烧结钕铁硼永磁体磁相变的居里温度在313℃～350℃的特点，通过加热的方法消除残磁。常用的方法有箱式炉退磁、真空炉退磁。

箱式炉退磁，是指将烧结钕铁硼永磁体置于箱式炉的空间中，通过空气加热而退磁，其处理温度同样受牌号的影响，即N40以下系列，在380℃～420℃退磁，高牌号N52、N55系列牌号需要在更高的温度如420℃～460℃下退磁，保温时间一般为半小时。这种方法存在以下缺点：加热温度太高；在420℃左右下保温，永磁体出现表面氧化层，只能用于毛坯，即只能用于需要后续机械加工的中间品。而高牌号永磁体需要更高加热温度，由于氧化皮的出现，其性能会更加恶化。

真空炉退磁，采用外热式炉胆真空炉，逐步加热并抽真空以消除原永磁体吸附的有害水汽，在400℃～460℃之间保温0.5～1小时，提出炉胆空冷或风冷。采用真空烧结炉，由于炉胆内永磁体热量不易散发，冷却速度慢，使永磁体磁性能的内禀矫顽力降低或退磁曲线方形图不良。并且虽然是直接式加热，但由于在真空下，真空热传导系数小，主要靠辐射加热，因此仍然需要加热时间长、热梯度大，整个退磁过程需6～8小时，明显地占用了磁体毛坯生产的设备，且能耗大，造成资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺陷而提供一种烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法，使其处理温度低、退磁速度快、退磁后的烧结钕铁硼永磁体的性能不变。

本发明还提供一种烧结钕铁硼永磁体的退磁装置，使其能按照本发明的方法，自动快速地处理烧结钕铁硼永磁体，处理后的烧结钕铁硼永磁体质量好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种烧结钕铁硼永磁体热浴退磁方法，其特征在于：表面干净、烘干的烧结钕铁硼永磁体在温度为居里温度Tc+5～20℃的热浴中直接浸入，保温时间2～20min，再在保护气氛下快速冷却、空冷或风冷。

上述热浴可依传导介质不同而为油浴、铋浴炉、盐浴等，油浴由于在常温下仍可流动，因此使用时比较方便。

为防止热浴中的热传导介质氧化，可充保护气体，如热浴为油浴或铋浴时。

为更好地保证产品质量，采用冷却系统冷却热介质，使其更快的冷却处理后的烧结钕铁硼永磁体，缩短永磁体与热介质在150℃以上的有温时段的接触时间，免缓慢冷却影响磁体使H_cJ变异。

有温时段的接触时间包括升温阶段、保温阶段和降温阶段。退磁时采用介质到温后浸入，保温结束后，采用热源系统中的2个以上冷却器，在不同时段逐步增加冷却器个数，控制冷却速度，温度按近似线性下降，或者采用冷冻机的冷冻水介质来循环热源系统的冷却器进行快速热交换，平均冷却速率控制15℃/min。热泵强制循环，磁体与导热油之间是对流和传导传热的复合传热方式，磁体得到热量快，保温时间极短。通过以上方法，接触时间控制在30min以内。