[发明专利]一种低成本软硬双相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软硬双相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份为原料混炼后再经多次冷压变形调整再退火才最终获得的合金为芯，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、居里温度高、热稳定性好。

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软硬双相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。

由于Nd-Fe-B单相永磁材料的磁能积研究达到瓶颈，且其居里温度低、热稳定性、耐腐蚀性及抗氧化性能差等缺点仍是攻克的难点。新一代Sm2Fe17Nx单相永磁材料的制备也因成分、相的组成及其分布的难驾驭性，至今未取得突破性进展，因此发展复合型材料也就成为研究者关注的重点。理论研究表明双相纳米复合永磁材料拥有软磁相所具有的高饱和磁化强度以及硬磁相所具有的高矫顽力，出现明显的剩磁增强效应，理论磁能积可达到1MJ/m³。多年实验结果表明，双相纳米复合永磁材料的剩磁虽然得到显著提高，矫顽力却大幅下降，此消彼长的关系使得退磁曲线的方形度差，实际磁能积远低于理论值，因此需要对双相纳米永磁材料晶间交换耦合作用机理、软/硬磁晶粒尺寸及其体积分数、矫顽力机制及组织调控方法进行深入的研究。

因此，市面上急需一种低成本、仅使用丰量稀土、高磁能积、居里温度高、热稳定性好的低成本软硬双相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、居里温度高、热稳定性好的低成本软硬双相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：一种低成本软硬双相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，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，获得一次磁坯；

③将步骤②获得的一次磁坯沿重直于设计所需的线圈磁感应方向的方向施加压力，以每次变形0.2mm-0.25mm的变形速率进行室温冷模压成型，直至模压到符合模压尺寸，所述模压尺寸为最终芯体设计尺寸单边增加0.3mm-0.5mm，模压成型后获得粗糙磁坯；