專利名稱：新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及釹鐵硼(NdFeB)永磁體，具體為一種新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其成型模具。
背景技術(shù)：
由于燒結(jié)釹鐵硼具有優(yōu)異的磁性能，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。在核磁共振成像儀、磁分離機械設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在具體應(yīng)用中是通過將長方體燒結(jié)NdFeB永磁體堆垛疊放來實現(xiàn)所需強磁場的。
制作燒結(jié)釹鐵硼永磁體的工藝流程是配料→熔煉→制粉→粉末取向并壓制成型→燒結(jié)。這是因為，燒結(jié)釹鐵硼永磁體的磁性能主要來源于有四方結(jié)構(gòu)的Nd2Fe14B基體相，而這個基體相是單軸晶體，只有一個易磁化軸，因此，制作燒結(jié)釹鐵硼永磁體時，在依照配方進行配料、熔煉、制備為細粉之后，必須先將細粉裝入成型所用模具內(nèi)呈某種形狀的模具型腔中，隨模具一起置于壓機上所配置的外加磁場中，對粉末在外磁場作用下進行取向，使每個粉末顆粒的易磁化軸沿同一方向(即外加磁場所產(chǎn)生的磁場方向)整齊排列，之后再施加壓力，壓制成需要的形狀，經(jīng)過燒結(jié)，成為致密的各向異性燒結(jié)釹鐵硼坯料，才能在經(jīng)過技術(shù)磁化后獲得應(yīng)有的磁場。如果不對粉末在外磁場作用下進行取向就壓制成型，技術(shù)磁化后獲得的磁場就會很弱。
燒結(jié)釹鐵硼永磁體的磁場是有方向的，而上述工藝方法決定了燒結(jié)釹鐵硼坯料經(jīng)過技術(shù)磁化后所形成磁場的方向就必然是粉末易磁化軸的排列方向，實質(zhì)上也就是實施對粉末取向排列并壓制成型步驟時壓機上所配置外加磁場的方向(外加磁場的方向在壓機上通常是水平的)。
本領(lǐng)域的傳統(tǒng)認識認為，長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體的磁場方向應(yīng)該與長方體是正交的，即長方體永磁體的磁場方向與此三維長方體的一維方向相同、與另外兩維方向垂直。因此，現(xiàn)有技術(shù)在制作長方體燒結(jié)NdFeB永磁體，實施粉末取向并壓制成型步驟，把細粉隨成型所用模具放入磁場壓機時，就把模具內(nèi)部呈長方體形狀的模具型腔的其中一維始終與壓機所配置外加磁場的方向相同、模具型腔的另外兩維與壓機所配置外加磁場的方向垂直。由于燒結(jié)釹鐵硼坯料經(jīng)過技術(shù)磁化后所形成磁場的方向和壓機上所配置外加磁場的方向(外加磁場的方向在壓機上是水平的)相同，那么以現(xiàn)有技術(shù)這種取向并壓制成型方式得到的長方體燒結(jié)釹鐵硼坯料經(jīng)過技術(shù)磁化后，也就產(chǎn)生與此長方體正交的磁場。
在核磁共振成像儀、磁分離機械設(shè)備等領(lǐng)域使用長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體時，往往采取將較多的永磁體堆垛疊放的方式以獲得整臺設(shè)備或儀器所需的強磁場。但是目前這種具有正交磁場的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體結(jié)構(gòu)決定了堆垛疊放時永磁體之間會產(chǎn)生較大的磁損，而且疊放而成的堆垛內(nèi)每件永磁體的磁場方向全部平行向上，因此只能等截面地向上碼放(如圖2所示)，很不利于實現(xiàn)磁場聚磁(即堆垛兩側(cè)的磁力線向中部匯聚)，也不利于實現(xiàn)長方體永磁體的聚磁疊放(即堆垛下大上小。在同樣數(shù)量下，正交磁場的長方體永磁體采用聚磁疊放無法達到整臺設(shè)備或儀器所需的磁場強度)，從而給具體的磁路設(shè)計帶來諸多不便，造成堆垛體積較大以及為了彌補磁損造成的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體使用量的增大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有正交磁場的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體不利于實現(xiàn)磁場聚磁及聚磁疊放，堆垛疊放時燒結(jié)釹鐵硼永磁體使用量大，以及不便于磁路設(shè)計等問題，提供一種新型的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，并給出其專用的成型模具。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其磁場方向與長方體的一維垂直、與另外兩維成任意角度(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的描述，可明顯看出該任意角度不包括零度和九十度)。通過改變長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體的磁場方向，使得長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體可實現(xiàn)聚磁疊放，在實現(xiàn)相同磁場強度的情況下減少長方體永磁體的用量；在長方體永磁體數(shù)量相同的情況下，由于該長方體永磁體傾斜后的磁場(即非正交磁場)具有兩側(cè)向中部匯聚的聚磁功能，能堆垛疊放出強度更大的磁場，同時聚磁疊放更便于在具體應(yīng)用時的磁路設(shè)計。
所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體可采用如下的成型模具壓制而成，成型模具包含其內(nèi)部空腔為長方體形狀的模具體(該模具體實際上就是現(xiàn)有的成型模具)，在模具體內(nèi)的長方體空腔的四個角部設(shè)置有直角三棱柱體，四個直角三棱柱體形成其一維與長方體空腔的橫向水平軸線(即與壓機上所配置外加磁場的方向相同的水平軸線)相垂直、另兩維與長方體空腔的橫向水平軸線成任意角度的長方體型腔。成型模具仍以現(xiàn)有的放置方式(即成型模具內(nèi)的長方體空腔的橫向水平軸線與壓機上的外加磁場方向一致)放入磁場壓機，由于四個直角三棱柱的設(shè)置，此時長方體型腔的一維與壓機外加磁場的方向垂直、另兩維與壓機外加磁場的方向成任意角度，在外加磁場的作用下取向后，使得壓制成型于型腔內(nèi)的長方體釹鐵硼坯料技術(shù)磁化后所形成磁場的方向也與長方體的一維垂直、與另外兩維成任意角度。該成型模具可保證在不改變磁場壓機結(jié)構(gòu)的情況下，容易地得到本實用新型所述的(非正交磁場)長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
在核磁共振成像儀、磁分離機械設(shè)備等設(shè)備或儀器中采用本實用新型所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體堆垛疊放組成磁路時，可產(chǎn)生聚磁效應(yīng)，大幅度減少磁損，組裝較少的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體就可達到預(yù)期的磁場強度，從而實現(xiàn)這些設(shè)備或儀器的輕量化、小型化，并且降低其生產(chǎn)成本，使價格低廉，有效地解決了長方體永磁體具體應(yīng)用中急待解決的如何聚磁、如何減少永磁體用量的問題。本實用新型所述的成型模具可在不改變現(xiàn)有磁場壓機結(jié)構(gòu)的情況下，容易地得到本實用新型所述的長方體永磁體，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、新穎、巧妙。


圖1為本實用新型所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體的磁場方向與長方體三維結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖；圖2為現(xiàn)有正交磁場的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體堆垛疊放時的結(jié)構(gòu)示圖；圖3為本實用新型所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體聚磁疊放的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體按現(xiàn)有堆垛疊放方式時的磁場聚磁示意圖；圖5為成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實施方式
新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其磁場方向1與長方體的一維垂直、與另外兩維成任意角度α、β。
磁場方向1與長方體另外兩維間的角度α、β為45°。采用該優(yōu)選的角度，有利于提高永磁體的聚磁效果。
該新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體可實現(xiàn)聚磁疊放，如圖3所示。這樣，在產(chǎn)生相同磁場的情況下，明顯減少了永磁體的用量。
該長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體如采用現(xiàn)有正交磁場的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體的堆垛疊放結(jié)構(gòu)(如圖4所示)，由于磁場聚磁的功能，將產(chǎn)生強度更大的磁場。
成型模具包含其內(nèi)為長方體空腔的模具體2，在模具體內(nèi)的長方體空腔的四個角部放置有直角三棱柱體3，四個直角三棱柱體形成其一維與長方體空腔的橫向水平軸線(即與壓機上的外加磁場的方向相同的水平軸線)相垂直、另兩維與長方體空腔的橫向水平軸線成任意角度的長方體型腔4。
權(quán)利要求1.一種新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其特征為其磁場方向(1)與長方體的一維垂直、與另外兩維成任意角度(α、β)。
2.如權(quán)利要求1所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其特征為磁場方向(1)與長方體另外兩維間的角度(α、β)為45°。
3.如權(quán)利要求1所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成型模具，包含其內(nèi)為長方體空腔的模具體(2)，其特征為在模具體內(nèi)的長方體空腔的四個角部設(shè)置有直角三棱柱體(3)，四個直角三棱柱體形成其一維與長方體空腔的橫向水平軸線相垂直、另兩維與長方體空腔的橫向水平軸線成任意角度的長方體型腔(4)。
專利摘要本實用新型涉及釹鐵硼永磁體，具體為一種新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其成型模具。本實用新型為了解決現(xiàn)有正交磁場的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體不利于實現(xiàn)磁場聚磁及聚磁疊放，堆垛疊放時燒結(jié)釹鐵硼永磁體使用量大，以及不便于磁路設(shè)計等問題。該新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體，其磁場方向與長方體的一維垂直、與另外兩維成任意角度。在核磁共振成像儀、磁分離機械設(shè)備等設(shè)備或儀器中采用本實用新型所述的新型長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體堆垛疊放組成磁路時，可產(chǎn)生聚磁效應(yīng)，大幅度減少磁損，組裝較少的長方體燒結(jié)釹鐵硼永磁體就可達到預(yù)期的磁場強度，從而實現(xiàn)這些設(shè)備或儀器的輕量化、小型化，并且降低其生產(chǎn)成本，使價格低廉。
文檔編號H01F41/02GK2838003SQ20052010451
公開日2006年11月15日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者張敏, 康振東, 張鋒銳, 祁三文, 莊祖兵 申請人:山西匯鏹磁性材料制作有限公司