[发明专利]一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备与方法

说明书

一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备，该设备用于凸面成型压坯的制备，包含下端面为凹面的上冲，阴模与下冲，所述上冲的凹面或为球面，或为光滑的非球面曲面，或为平面组成的曲面。本发明还提供一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的方法，包括以下步骤：（1）提供稀土永磁体粉料；（2）利用本发明设备，将所述粉料进行磁场取向成型，制备上端面为凸面的成型压坯；（3）将所述成型压坯依次进行等静压、真空烧结与回火热处理，制成尺寸一致的烧结稀土永磁体。本发明优化了成型压坯外部形态，消除或减少了烧结稀土永磁体沿压高方向，上端面的内凹变形，提高了磁体尺寸的一致性。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料制备技术领域，具体为一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备与方法。

背景技术

稀土永磁材料是以稀土金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基体的永磁材料。稀土永磁体具有优异的磁性能，广泛用于电动自行车、电脑硬盘、电动工具、音响设备、通讯设备、医疗设备、家电产品以及电动汽车、与风力发电等领域，在当今社会高新技术领域中扮演重要角色。

一般采用烧结工艺制备高性能钕铁硼稀土永磁材料。利用速凝-氢破-气流磨工艺，制备粒度均匀，氧含量较低的粉料；通过取向成型技术，将粉料制成具有一致取向和一定致密度的压坯，再利用等静压工艺进一步提高生坯的致密度；最后通过真空烧结与回火热处理获得致密的各向异性磁体。

由于烧结钕铁硼粉料的流动性较差以及磁场的作用，成型压坯的密度难以均匀。一般表现为，沿压高方向，靠近上端面的中间区域的密度相对低于其他部位。烧结钕铁硼的烧结为液相烧结，在烧结收缩后，磁体各部位的密度一致。由于成型压坯密度不均匀，靠近上端面的中间区域烧结收缩较多，其他部位收缩较少，最终导致磁体上端面出现内凹变形。磁体的不规则变形，会严重降低产品合格率和材料收得率，增加材料和加工成本。

通过两次压制成型，一般可以提高成型压坯的密度均匀性，进而提高磁体尺寸的一致性。但是，该工艺需要增加一次预压工艺，不仅增加了模具磨损，降低了寿命，而且压坯经二次压制后容易掉边，成品率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备和方法，以解决上述技术问题。

本发明提供了一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备，其特征在于，所述设备用于凸面成型压坯的制备，包含下端面为凹面的上冲，阴模与下冲。

进一步地，所述上冲的凹面或为球面，或为光滑的非球面曲面，或为平面组成的曲面。

本发明还提供了一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的方法，其包括以下步骤：

（1）提供稀土永磁体粉料；（2）利用本发明的设备，将所述粉料进行磁场取向成型，制备上端面为凸面的成型压坯；（3）将所述成型压坯依次进行等静压、真空烧结与回火热处理，制成尺寸一致的烧结稀土永磁体。

进一步地，步骤（1）中所述粉料为钕铁硼粉料。

进一步地，步骤（1）中所述粉料优选为含铈的钕铁硼粉料。

进一步地，步骤（2）中所述的成型压坯的凸面或为球面，或为光滑的非球面曲面，或为平面组成的曲面。

与现有技术比较，本发明的优点是，改进了成型模具设计，增加了模腔中间部位的投粉量，创造了上端面为凸面的成型压坯。在烧结过程中，凸起部位多余的磁粉，填补了上端密度相对偏低的缺陷，进而消除或减少了压坯密度不均匀导致的磁体上端面内凹变形现象，提高了烧结稀土永磁体的尺寸一致性。由于磁体外观结构平整，尺寸一致性提高，减少了机加工量，从而提高了材料收得率和产品成品率，减少了生产成本。此外，本发明采用一次压制成型工艺来提高磁体尺寸的一致性，与现有的两次压制成型工艺比较，生产效率高，成品率高。

附图说明