[发明专利]一种低成本纳米复合永磁导电触头及其制造方法

说明书

本发明公开了一种低成本纳米复合永磁导电触头及其制造方法，该永磁导电触头由三部分组成：固定套筒、芯体和线圈，其中芯体为以按重量份计镧6份‑8份、铈3.5份‑4.5份、硼铁FeB22C0.05 100份‑110份、钇5份‑7份为原料混炼成的合金为芯，以纯铜为壳获得的复合芯体，复合芯体套装在固定套筒中；线圈由卷绕在芯体表面的苯胺改性碳纤维铝芯复合导线绕制而成，线圈卷绕在固定套筒的内表面。本发明低成本、仅使用丰量稀土、高磁能积、快整成型。

技术领域

本发明涉及电气装置技术领域，尤其涉及一种低成本纳米复合永磁导电触头及其制造方法。

背景技术

纳米复合永磁材料由纳米尺度的软磁相和硬磁相组成，理论上具有高的最大磁能积，同时材料稀土含量低，有望发展为新一代低成本高性能永磁材料。但这种材料大量应用高成本的贫稀土Nd等，成本较高且难以推广应用。

因此，利用La、Ce、Y等丰量稀土元素部分替代NdFeB磁体中的Nd可以有效降低材料成本，促进稀土资源平衡和高效利用。相关的研究成果已经在烧结磁体和粘结磁体中实现了产业化。而基于全丰量稀土元素La、Ce、Y永磁合金的磁体由于性能有待提高，目前还处于研究阶段。

因此，市面上急需一种低成本、仅使用丰量稀土、高磁能积、快整成型的低成本纳米复合永磁导电触头及其制造方法。

发明内容

本发明旨在提供一种低成本、仅使用丰量稀土、高磁能积、快整成型的低成本纳米复合永磁导电触头制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低成本纳米复合永磁导电触头的制造方法，包括以下步骤：

1)原料准备

①原材料准备：按重量份准备纯铜粉6份-8份、金属镧6份-8份、铈3.5份-4.5份、硼铁FeB22C0.05 100份-110份、钇5份-7份、固定套筒、足量碳纤维铝芯复合导线、足量苯胺、过硫酸铵引发剂0.2份-0.5份；

②辅材准备：准备足量按体积比3：1配比的浓硫酸与浓硝酸的混合液，足量10％溶质质量分数的盐酸水溶液，足量氩气；

2)芯体准备

①在阶段1)步骤②准备的足量氩气保护下，将阶段1)步骤①准备的镧、铈、硼铁FeB22C0.05、钇混合均匀后经电渣重熔冶炼，然后随炉冷却至室温，制成一次合金坯；

②将步骤①获得的一次合金坯球磨成500目-1000目的合金粉末，以该合金粉末为原料，以圆柱形二氧化硅容器为模具，采用集成有电磁搅拌设备的真空感应熔炼炉熔炼，熔炼工艺为：升温前抽真空至1×10^-2Pa-1×10^-3Pa，待到温后原料开始熔化时计时，开启100rpm/min-250rpm/min搅拌速率的电磁搅拌，并保温20min-23min后停止加热并采用氮气速冷，然后出炉脱模，获得粗糙磁芯；

③将步骤②获得的粗糙磁芯在1×10^-2Pa-1×10^-3Pa真空度下，以730℃-750℃的温度退火处理，再将退火后获得的粗糙磁芯圆柱表面及两个端面均机械抛光去除0.3mm-0.5mm的厚度，获得规则磁芯；

④将阶段1)步骤①准备的纯铜粉加热至熔化后，采用超声速火焰喷涂方式均匀喷涂在步骤③获得的规则磁芯表面，然后机械抛光获得复合材料的两个端面，获得所需终制磁芯；

3)导线制备

①将阶段1)步骤①准备的碳纤维铝芯复合导线完全浸入阶段1)步骤②准备的浓硫酸与浓硝酸的混合液，采用200W-250W超声波处理3.5h-4h，获得羧化钝化复合导线，然后采用清水将复合导线漂洗干净；