[发明专利]掺入软磁材料的复合永磁体的制造方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种在基本保持永磁体磁场大小不变的情况下降低永磁体成本的方法。更具体地，本发明涉及一种掺入软磁材料的复合永磁体的制造方法。

 

背景技术

随着科技的进步，磁性材料的应用越来越广泛，其中包括磁记录材料、应力传感器（磁致伸缩材料）、高磁导率低损耗软磁合金、磁制冷材料（磁热效应）、磁电阻材料等等。这也伴随着永磁体的应用越来越广泛。永磁材料从第一代永磁材料RCo₅，发展至第二代永磁材料R₂Co₁₇，直至现在应用最广泛的第三代永磁材料Nd-Fe-B。但无疑这些材料中都包含了价格昂贵并且十分稀缺的稀土材料。虽然我国是稀土大国，但从全球的角度来看，稀土资源仍然十分稀少，并且其高昂的价格对民用及未来的发展都有极大的限制。从可持续发展的角度看，降低永磁体中稀土材料的使用比重是有意义的。

软磁材料，如：Fe、Co、Ni及其合金，具有高磁导率，低饱和场的特性，迄今发现的材料中Fe₂Co具有最大的磁矩2.5                                                。如将软磁材料替代部分永磁材料存在于永磁体内部，则软磁材料可替代永磁材料存在，这样即可在不显著降低永磁体场强的情况下降低永磁体成本。尤其在对磁体矫顽力要求不高时优势更为明显。

对于室温磁制冷项目，该发明具有特殊的意义。虽然材料的磁热效应随着磁场的增大而增大，但过高的磁场强度并不适合于民用，且室温磁制冷对磁场强度的依赖性并不是非常高。但对于室温磁制冷机，包括主动蓄冷磁制冷机以及现在备受关注的混合蓄冷磁制冷机，系统都包含体积巨大的永磁体。这样大体积的永磁体消耗大量的稀土元素，价格昂贵。本发明在不显著降低永磁体场强的情况下，在永磁体内掺入软磁材料，不但降低了永磁体成本，而且降低了室温磁制冷机的成本需求，可以推进磁制冷机替代气体压缩机的进程。

 

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种降低永磁体成本的方法。本发明的掺入软磁材料的复合永磁体的制造方法包括：准备永磁粉料和软磁材料；和在保护性气氛下将所述永磁粉料和软磁材料烧结成复合永磁体。

在本发明的一个方面，所述永磁体为圆柱体或长方体，掺入的软磁材料为片状。

在本发明的另一方面，所述永磁体为任意形状，掺入的软磁材料为颗粒状或丝状。

     本发明在不显著降低永磁体场强的情况下，在永磁体内部掺入软磁材料，从而降低了永磁体成本。

附图说明

图1为根据本发明的一种掺入软磁材料的复合永磁体的示意透视图；

图2为根据本发明的又一种掺入软磁材料的复合永磁体的示意透视图；

图3A为根据本发明的一种掺入软磁材料颗粒的复合永磁体的剖视立体图；

图3B 为图3A中A处的局部放大图；

图4为本发明的一种软磁材料的立体示意图；

图5为采用图4中的软磁材料制作本发明中的复合永磁体的示意图；

图6为本发明的又一种软磁材料的立体示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。应该清楚，附图中所描述的本发明的具体实施方式仅为说明本发明用，并不构成对本发明的限制。本发明的保护范围由所附的权利要求书进行限定。

本发明的永磁材料采用Nd-Fe-B合金，但也可采用本领域已知的其它永磁材料，如但不限于RCo₅和R₂Co₁₇。

本发明中可使用本领域已知的软磁材料，包括但不限于Fe、Co、Ni及其合金。 优选的软磁材料为铁。

本发明的掺入软磁材料的复合永磁体的制造方法包括：准备永磁粉料和软磁材料；和在保护性气氛下将所述永磁粉料和软磁材料烧结成复合永磁体。

在一种具体实施方式中，永磁粉料和单层软磁材料片在保护性气氛中被烧结成圆柱体形状， 当然也可烧结成长方体 （或正方体）形状。

对于体积较小的圆柱形永磁体可采用单层掺入软磁材料片的方式，如图1所示。