[实用新型]一种可降低涡流损耗的烧结型稀土永磁体有效
申请号: | 201420630227.X | 申请日: | 2014-10-28 |
公开(公告)号: | CN204288994U | 公开(公告)日: | 2015-04-22 |
发明(设计)人: | 沈端勰;郝鹤;沈建新;周桂煜 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | H01F1/053 | 分类号: | H01F1/053;H01F1/08;H01F41/02 |
代理公司: | 杭州天勤知识产权代理有限公司 33224 | 代理人: | 胡红娟 |
地址: | 310027 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 降低 涡流 损耗 烧结 稀土 永磁体 | ||
技术领域
本实用新型涉及永磁材料技术领域,具体涉及一种可降低涡流损耗的烧结型稀土永磁体及其制备方法。
背景技术
稀土永磁材料是不同的稀土元素和过渡金属(Fe,Co,Ni等)组成的化合物,是近二十年来得到迅速发展的一种新颖永磁材料。根据稀土永磁体的制备工艺,可将稀土永磁体分为粘结型稀土永磁体和烧结型稀土永磁体。与粘接型稀土永磁体比较,烧结型稀土永磁体具有永磁性能高、居里温度高、温度稳定性较好等优点。
近年来,随着永磁材料应用的拓展,烧结型稀土永磁体成为高科技技术产业不可缺少的战略性基础材料,已广泛应用于民用、军用各个领域,如高性能永磁电机、电声设备等。
然而,由于烧结型稀土永磁体电导率较高,当永磁体内的磁场发生交变时,由于电磁感应,永磁体会产生涡旋电流,进而引起永磁体发热。对于高速永磁电机或多极大扭矩永磁电机等而言,由于磁场的交变频率较高,烧结型稀土永磁体的涡流更高,永磁体温升明显。温升高会降低永磁体的磁性能,甚至会造成永磁体不可逆退磁。因此,降低烧结型稀土永磁体的涡流损耗,具有重要意义。
通常永磁材料的绝缘特性越好,涡流损耗越小,因此,寻找在高频交变场下工作、具有低电导率和高磁性能的稀土永磁材料是目前稀土永磁材料领域研究的热点。
公开号为1508815的中国专利申请公开了具有绝缘性的稀土永磁材料,以稀土永磁合金粉为基体,在稀土永磁合金粉中添加环氧树脂、环氧聚酯漆、聚乙烯醇缩丁醛和硅烷。基于该稀土永磁材料制备的稀土永磁体具有较高的电阻率(即绝缘性好),但是由于稀土永磁合金粉中掺杂有机的绝缘材料,进而使烧结工艺要求过高,不易制备。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种可降低涡流损耗的烧结型稀土永磁体。
本实用新型的一种可降低涡流损耗的烧结型稀土永磁体,包括依次交替的第一永磁层和第二绝缘层,所述第一永磁层为导电永磁材料,所述的第二绝缘层为绝缘材料。
本实用新型中的导电永磁材料为钐钴系材料或钕铁硼系材料,但并不仅限于这两种材料,也可以是其它导电永磁材料。每一个第一永磁层可以由其中的一种材料制备得到。
所述烧结型稀土永磁体包括多个(至少2个)第一永磁层,各个第一永磁层在厚度上相互独立,任意两个第一永磁层的厚度可相同也可不同,可根据实际情况或需求设定,但作为优选,可以使任意两个第一永磁层的厚度相同。
所述烧结型稀土永磁体包括多个(至少2个)第二绝缘层,各个第二绝缘层厚度上相互独立,任意两个第二绝缘层的厚度可相同也可不同,可根据实际情况或需求设定,但作为优选,可以使任意两个第二绝缘层的厚度相同。
本实用新型中第二绝缘层由绝缘材料制备得到,由于第二绝缘层的绝缘性,将烧结型稀土永磁体中的每一个第一永磁层划分为一个个小导体,各个小导体之间电导率很低,这样永磁体在电磁感应作用下产生的涡旋电流(涡流)被限定在各个第一永磁层中,进而降低了整个永磁体的涡旋电流损耗。
所述的绝缘材料为陶瓷材料。作为优选,所述的绝缘材料具体为铁氧体粉末。由于铁氧体亦为永磁材料,因此对永磁体的整体磁性影响较小。
本实用新型的烧结型稀土永磁体中所述的第一永磁层的厚度大于第二绝缘层的厚度。第二绝缘层的作用主要是其绝缘作用,如果绝缘层厚度增大,将会影响永磁体的最终磁性能,因此其厚度通常为比较小。
作为优选,所述的第二绝缘层的厚度小于或等于0.5mm。为保证绝缘效果,进一步优选,所述的第二绝缘层的厚度大于或等于0.1mm,即所述的第二绝缘层的厚度为0.1~0.5mm。
所述的第一永磁层的厚度大于或等于1mm。
可根据实际永磁体的大小进行调节,当永磁体尺寸较大时,可以适当增大第一永磁层的尺寸。第一永磁层被第二绝缘层分隔为独立的导体,用于阻隔产生的涡旋电流。根据该烧结型永磁体的具体应用场合,通过合理设置第一永磁层的厚度可以有效地提高降低涡旋电流的效果。作为优选,所述的第一永磁层的厚度为1~50mm。
本实用新型的烧结型稀土永磁体制备时首先制备具有第一永磁层和第二绝缘层的胚料,然后对胚料进行静压、烧结和充磁即可得到该烧结型稀土永磁体,该方法实现简单,成本低。为提高最终制备的烧结型永磁体的质量,每加入一层后需要对加入的粉体材料进行压实。其中,胚料制作过程具体为:
按层依次交替向模具加入用于制备第一永磁层和第二绝缘层的粉体材料。
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