本發(fā)明涉及永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子及其制造方法，特別是一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法。
背景技術(shù)：
永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的成型工藝主要分為兩種方式干壓和濕壓，雖然濕壓永磁體性能普遍要高于干壓永磁體性能，但濕壓從料粉成型到制成品工序繁瑣，成型合格率底、生產(chǎn)效率慢，而干壓成型的方式要優(yōu)于濕壓成型，成型效率快、合格率高，便于生產(chǎn)小型化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品。
永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子作為微電機的核心部件之一，廣泛應(yīng)用于家電、汽車、工業(yè)、自動化等領(lǐng)域。隨著電子產(chǎn)品小型化高密度集和高清晰的要求，微特電機微、輕、薄，實現(xiàn)節(jié)能/小型化來滿足電子產(chǎn)品發(fā)展的需求，這無疑需要更高的磁性能，而干壓產(chǎn)品性能普遍處在，br360-375mt，hc250-270ka/m的水平，性能已不能滿足市場需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，按重量百分比計，由以下原料制備而成：
鐵氧體磁粉94.8-97.4wt％；
輔料：余量，由樟腦粉、硼酸(h3bo3)、硬脂酸鈣，二氧化硅(sio2)組成。
作為優(yōu)選地，上述鐵氧體磁粉的粒度優(yōu)選為0.8-1.0μm。
發(fā)明人在研究高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子時總結(jié)出，通常選用硬質(zhì)酸鈣作為潤滑劑，硬質(zhì)酸鈣對膨化時粉料的彌散及產(chǎn)品成型后的脫模起到重要的作用，但c36h70cao4對產(chǎn)品的剩磁和矯頑力影響很大，隨著c36h70cao4添加量的增加剩磁和內(nèi)稟矯頑力均出現(xiàn)明顯下降趨勢，經(jīng)過發(fā)明人多年的理論研究和實踐經(jīng)驗探究出高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子原料中c36h70cao4的添加量優(yōu)選為1wt％-1.6wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為1.2-1.4wt％。
發(fā)明人在研究高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子時總結(jié)出，選用sio2、h3bo3來輔助提高產(chǎn)品的矯頑力和剩磁，添加sio2可以細(xì)化晶粒，提高h(yuǎn)c，srfe12o19+sio2→srsio3+6fe2o3，因此要控制sio2的添加量，過量的添加sio2會阻止晶粒的生長，反而會降低磁性能；添加h3bo3可增進(jìn)密度，提高br，過量的添加易在晶界富集玻璃態(tài)生物，產(chǎn)品易開裂；因此，作為優(yōu)選地，輔料中sio2的添加量優(yōu)選為0.5wt％-1.0wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.6-0.8％；h3bo3的添加量優(yōu)選為0.2wt％-0.6wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.4-0.5％。
作為優(yōu)選地，上述樟腦粉含量優(yōu)選為1.2wt％-2.0wt％；進(jìn)一步優(yōu)選為1.5-1.8wt％。
本發(fā)明的第二個目的在于提供上述高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法，包括以下步驟：
(1)將原料進(jìn)行破碎膨化，得粉料；
(2)將步驟(1)制得的粉料一次取向成型為生坯；
(3)將步驟(2)制得的生坯進(jìn)行破碎膨化再進(jìn)行二次粉料配制；
(4)將步驟(3)制得的物料經(jīng)二次取向壓制成生坯；
(5)高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1160℃-1220℃；
(6)打磨/清洗制成成品。
發(fā)明人在研究上述高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法時總結(jié)出，原料中通常選用以樟腦作為粘接劑，但發(fā)現(xiàn)樟腦易結(jié)塊或形成不規(guī)則顆粒狀，如直接添加到粉料中無法分散開對產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響，而在制造方法時對樟腦的使用一般采用酒精作為稀釋劑，稀釋后的樟腦和酒精會綜合成樟腦酒精溶液(以下簡稱溶液)，溶液添加到磁粉中后經(jīng)膨化分散開，此方法對后工序的燒結(jié)將帶來不必要的麻煩另由于增加了酒精同時也會增加成本，本發(fā)明制造方法將樟腦塊經(jīng)粉碎、加入分散劑研磨制成樟腦粉，制成后的樟腦粉可直接添加到磁粉中，可解決因添加酒精對后工序燒結(jié)帶來的影響同時也降低了生產(chǎn)成本。
作為優(yōu)選的，上述步驟(2)中所述的一次取向成型具體為：對壓方式為雙向?qū)?，油缸壓?0～50mpa，外加成型磁場大小為：1600奧。
作為優(yōu)選的，上述步驟(4)中所述的二次取向成型具體為：對壓方式為雙向?qū)海透讐毫?0～50mpa，外加成型磁場大小為：1600奧。
在上述高性能干壓永磁鐵氧體的制造方法中，發(fā)明人在研究時總結(jié)出：磁場定向技術(shù)是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品壓制成型的過程中，施加一直流磁場，使粉末粒子的易磁化軸(c-軸)沿外磁場方向排列，則可壓制成各項異性的壓坯；近似于單疇單晶體的六角鐵氧體粉末，在外磁場作用下，粉末粒子被磁化產(chǎn)生一個作用力矩，將混亂粉末粒子的易磁化一(c—軸)，沿外磁場方向整齊的排列起來一磁場定向。由于粉末粒子之間的同性磁極排斥力及摩擦力，即使在比較大的磁場下也不可以做到100％的取向，本發(fā)明制造方法采用了二次取向的方法來減少磁粉成型時磁極間的排斥及摩擦力，有效地提高了磁粉取向度,從而有效的提升了產(chǎn)品的性能指標(biāo)，利用本發(fā)明方法制造的高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，剩磁和矯頑力分別為，br370-385mt，hc270-290ka/m，最大磁能積bh＞27.0±5kj/m3，滿足了干壓永磁同步電機轉(zhuǎn)子對高性能的需求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，輔料的選擇及配比恰當(dāng)，制備出的高性能干壓永磁鐵氧體具有優(yōu)異的性能；同時，本發(fā)明制造方法易操作，降低了生產(chǎn)成本，進(jìn)一步采用二次取向減少了磁粉成型時磁極間的排斥及摩擦力，提高了磁粉取向度，有效地提升了永磁鐵氧體的性能指標(biāo)；利用本發(fā)明方法制造的永磁鐵氧體生產(chǎn)的永磁同步電機轉(zhuǎn)子，剩磁和矯頑力分別為：br370-385mt，hc270-290ka/m.最大磁能積bh＞27.0±5kj/m3，滿足了干壓永磁同步電機轉(zhuǎn)子對高性能的需求。
具體實施方式
下面結(jié)合試驗例及具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子及其制造方法
一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，按重量百分比計，由以下原料制備而成：
鐵氧體磁粉97.4wt％，磁粉粒度為0.8-1.0μm；
輔料：樟腦粉1.2wt％、硼酸(h3bo3)0.2wt％、硬脂酸鈣(c36h70cao4)1wt％，二氧化硅(sio2)0.2％。
本例高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法，包括以下步驟：
(1)將本例原料進(jìn)行破碎膨化，得粉料；
(2)將步驟(1)制得的粉料一次取向成型為生坯，對壓方式為雙向?qū)海透讐毫?0mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(3)將步驟(2)制得的生坯進(jìn)行破碎膨化再進(jìn)行二次粉料配制；
(4)將步驟(3)制得的物料經(jīng)二次取向壓制成生坯，對壓方式為雙向?qū)海透讐毫?0mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(5)高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1200±10℃；
(6)打磨/清洗制成成品。
利用本例原料及制造方法制備出永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，剩磁和矯頑力分別為：br370-385mt，hc270-290ka/m.最大磁能積bh＞27.0±5kj/m3，滿足了干壓永磁同步電機轉(zhuǎn)子對高性能的需求。
實施例2一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子及其制造方法
一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，按重量百分比計，由以下原料制備而成：
鐵氧體磁粉94.8wt％，磁粉粒度為0.8-1.0μm；
輔料：樟腦粉2.0wt％、硼酸(h3bo3)0.6wt％、硬脂酸鈣(c36h70cao4)1.6wt％，二氧化硅(sio2)1.0wt％。
本例高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法，包括以下步驟：
(1)將本例原料進(jìn)行破碎膨化，得粉料；
(2)將步驟(1)制得的粉料一次取向成型為生坯，對壓方式為雙向?qū)?，油缸壓?5mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(3)將步驟(2)制得的生坯進(jìn)行破碎膨化再進(jìn)行二次粉料配制；
(4)將步驟(3)制得的物料經(jīng)二次取向壓制成生坯，對壓方式為雙向?qū)?，油缸壓?5mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(5)高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1220±10℃；
(6)打磨/清洗制成成品。
利用本例原料及制造方法制備出永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，剩磁和矯頑力分別為：br370-385mt，hc270-290ka/m.最大磁能積bh＞27.0±5kj/m3，滿足了干壓永磁同步電機轉(zhuǎn)子對高性能的需求。
實施例3一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子及其制造方法
一種高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，按重量百分比計，由以下原料制備而成：
鐵氧體磁粉95.8wt％，磁粉粒度為0.8-1.0μm；
輔料：樟腦粉1.8wt％、硼酸(h3bo3)0.5wt％、硬脂酸鈣(c36h70cao4)1.2wt％，二氧化硅(sio2)0.7wt％。
本例高性能干壓永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子的制造方法，包括以下步驟：
(1)將本例原料進(jìn)行破碎膨化，得粉料；
(2)將步驟(1)制得的粉料一次取向成型為生坯，對壓方式為雙向?qū)海透讐毫?0mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(3)將步驟(2)制得的生坯進(jìn)行破碎膨化再進(jìn)行二次粉料配制；
(4)將步驟(3)制得的物料經(jīng)二次取向壓制成生坯，對壓方式為雙向?qū)?，油缸壓?0mpa，外加成型磁場大小為：1600奧；
(5)高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1160℃±10℃；
(6)打磨/清洗制成成品。
利用本例原料及制造方法制備出永磁鐵氧體轉(zhuǎn)子，剩磁和矯頑力分別為：br370-385mt，hc270-290ka/m.最大磁能積bh＞27.0±5kj/m3，滿足了干壓永磁同步電機轉(zhuǎn)子對高性能的需求。