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一種粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法與流程

文檔序號:11947017閱讀:423來源:國知局
一種粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法與流程
本發(fā)明涉及粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的
技術(shù)領域
,尤其涉及一種粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法。
背景技術(shù)
:1933年加藤和武井研制了立方晶系的鈷鐵氧體,揭開了永磁鐵氧體氧化物研究的序幕,隨后鋇鐵氧體和鍶鐵氧體相繼問世,時至今日永磁鐵氧體材料已成為各工業(yè)生產(chǎn)領域中不可缺少的基礎材料。目前永磁鐵氧體按照成型工藝可以分為燒結(jié)永磁和粘結(jié)永磁,前者采用傳統(tǒng)粉末冶金工藝制備,而后者采用壓延或者注塑成型工藝制備。粘結(jié)磁體是將磁粉與粘結(jié)劑以及其它添加劑按一定比例混合均勻后,采取適當成形工藝而制備出的一種復合材料。它兼有磁體和塑料的特點,可采用普通塑料的加工設備和成形方法成形。與燒結(jié)磁體相比,粘結(jié)磁體雖然磁性能低,耐熱性差,但其卻具有以下優(yōu)點:(1).產(chǎn)品加工方法多:如壓延、擠出、注射、模壓;(2).產(chǎn)品形狀自由度大:如環(huán)、柱、片、塊、瓦及其它各種復雜形狀;(3).產(chǎn)品尺寸精度高,無需二次加工;(4).可與其它元部件整體成型,制成復合產(chǎn)品;(5).工藝簡單,可大批量自動化生產(chǎn),效率高;(6).產(chǎn)品成品率高,可達95%左右;(7).產(chǎn)品機械加工性好,組裝容易,不易發(fā)生斷裂和脫屑現(xiàn)象;(8).通過調(diào)整磁粉與粘結(jié)劑的比例,可制成不同理化性能的產(chǎn)品。正是基于上述優(yōu)點,近年來,粘結(jié)磁體得到了快速發(fā)展。注射成形是一種重要的粘結(jié)永磁材料成型方法。注射成形是將磁粉、粘結(jié)劑及助劑按一定比例混合后,經(jīng)混煉和造粒制得顆粒料,然后在一定的工藝參數(shù)下注射成形,冷卻后即得產(chǎn)品。注射成形過程中,顆粒料處于熔融狀態(tài),其流動性很好,具有單軸各向異性的磁粉容易在取向磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,因而注射工藝比較適合形成各向異性粘結(jié)磁體。注射粘結(jié)磁體雖然磁性能較模壓粘結(jié)磁體低,但其生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品形狀自由度大。另外,由于加入的粘結(jié)劑含量大(體積分數(shù)大于30%),在磁體表面形成了粘結(jié)劑薄膜,提高了磁體的抗腐蝕性能,一般可以不進行表面防腐處理。磁粉是決定注射成型磁體磁性能的關(guān)鍵因素,磁粉磁特性的評價需要有效的測試和評價方法。目前,注塑鐵氧體磁粉的檢測與評價方法主要是將磁粉與粘接劑混合均勻,通過雙螺桿擠出機造粒鐵氧體粒料,使用該粒料在磁場取向成型機上注塑成型鐵氧體圓柱,測試圓柱樣品的剩磁(Br)、磁感矯頑力(Hcb)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)、最大磁能積(BH)max,不同磁粉均采用相同配方和工藝制備得到圓柱實驗塊,前述四項指標來表征磁粉磁性能。然而,在生產(chǎn)以及使用過程中,磁體器件生產(chǎn)廠家更加關(guān)注器件的表場和磁通,傳統(tǒng)測試方法測試的四項性能指標(剩磁(Br)、磁感矯頑力(Hcb)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)、最大磁能積(BH)max)雖然對器件的表場有一定的影響,但器件表場影響因素眾多,不存在準確的對應關(guān)系,甚至有時會出現(xiàn)磁粉注射標準樣品四項性能指標相差不大,但是最終器件的表場和磁通卻相差很大,因此現(xiàn)有表征磁粉的方法存在一定局限性。實際產(chǎn)品與測試用樣品在樣品形狀測試參數(shù)之間存在的差異如表1所示:表1:現(xiàn)有樣品與多極器件的差異取向磁場/Gs器件測試參數(shù)測試標樣>9000兩極圓柱Br、Hcb、Hcj、(BH)max多極器件1500~3000多極磁環(huán)表面磁場、磁通兩者取向磁場差異,測試標樣采用電磁線圈取向,取向磁場高,達到9000Gs,磁粉幾乎完全取向,而多極器件受到模具空間的影響,采用永磁取向,取向磁場較低(1500-3000Gs),磁粉取向低,導致磁粉的磁性能沒有完全發(fā)揮出來。尤其對于檢測配方中磁粉體積分數(shù)較高、如2.0MGOe以上配方,兩種測試方法帶來的差異更加明顯。本發(fā)明提供了一種粘結(jié)永磁氧體磁粉磁特性的評價方法,通過測試表場和磁通進而表征磁粉磁特性,彌補了傳統(tǒng)磁特性評價方法的不足,具有較大的實用特性。中國專利(CN103930775A)公開了一種磁性體評價方法,使用磁性體評價裝置來評價磁體,該磁性體評價裝置具有:勵磁線圈,其產(chǎn)生相當于以下區(qū)域的范圍大小的磁場,該區(qū)域至少包括隔著絕緣物將多個磁片接合而成的上述磁體中的一個磁片和這個磁片與相鄰的其它磁片之間的絕緣物;以及檢測線圈,其線圈直徑比一個上述磁片在上述磁片的排列方向上的長度小,該磁性體評價方法的特征在于,包括以下步驟:根據(jù)上述磁體中產(chǎn)生的渦電流與發(fā)熱量的關(guān)系預先求出渦電流量的閾值;以及對上述磁體施加由上述勵磁線圈產(chǎn)生的磁場,在由上述檢測線圈檢測出的渦電流量超過上述閾值的情況下判斷為不合格。該專利雖然能夠評價磁性體的磁場和磁性,但是不能有效評價磁粉形成的表面磁場和磁通。技術(shù)實現(xiàn)要素:針對現(xiàn)有技術(shù)之不足,本發(fā)明提供一種粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法,其特征在于,所述評價方法的步驟包括:將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中成型為多極磁部件,通過測量所述多極磁部件的磁特性來評價所述粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性;其中,所述用于制造多極磁部件的裝置包括分布在由非導磁材料形成的環(huán)形基座上的至少兩個取向磁體,所述至少兩個取向磁體用于在所述環(huán)形基座上以固定的方式使環(huán)形基座內(nèi)的多極磁部件在磁場中形成多磁極磁特性。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,具有單軸各向異性的所述粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉以熔融態(tài)注射入所述環(huán)形基座內(nèi)的注射模具中,并且在磁場的作用下轉(zhuǎn)動成型為具有多磁極磁特性的多極磁部件。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的熔融溫度為250℃~300℃,其中,所述粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在注射成型的過程中經(jīng)過注射儀器的五部分的加熱溫度依次為:260℃、270℃、280℃、290℃、300℃。一種用于制造多極磁部件的裝置,其特征在于,所述裝置包括分布在由非導磁材料形成的中空的環(huán)形基座上的至少兩個取向磁體,所述至少兩個取向磁體用于在所述環(huán)形基座上以固定的方式使環(huán)形基座內(nèi)的多極磁部件在磁場中形成多磁極磁特性,所述環(huán)形基座外側(cè)設置有至少兩個用于以可拆卸的方式固定所述取向磁場的卡位。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,至少兩個所述取向磁體以等距離的方式均勻的呈輻射分布在所述環(huán)形基座的卡位上。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述取向磁體的分布是不均勻的,所述取向磁體按照不均勻的分布規(guī)律固定在所述環(huán)形基座的卡位上。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述環(huán)形基座包括圓形環(huán)基座、矩形環(huán)基座或正多邊形環(huán)基座。一種多極磁部件,其特征在于,所述多極磁部件由粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的注射模具中成型,通過測量所述多極磁部件的磁特性來評價所述粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性;其中,一體成型的所述多極磁部件包括同軸心設置的第一圓環(huán)、內(nèi)直徑大于所述第一圓環(huán)外直徑的第二圓環(huán)和至少兩個連接第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的輻條,所述第一圓環(huán)的高度大于所述第二圓環(huán)的高度。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述輻條呈輻射分布且所述輻條的中心延長線匯聚于所述第一圓環(huán)的軸心上的一點;或者所述輻條呈輻射分布且所述輻條的中心延長線不匯聚于所述第一圓環(huán)的軸心;或者所述輻條按照中心延長線與所述第一圓環(huán)外直徑的切線呈相同的角度的方式均勻分布在所述第一圓環(huán)和所述第二圓環(huán)之間。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,所述多極磁部件的所述第一圓環(huán)和所述第二圓環(huán)的橫切面為平面的圓環(huán)形,所述輻條包括圓形條、矩形條和/或多邊形條,所述圓形條還包括等徑條和變徑條。本發(fā)明的有益技術(shù)效果:本發(fā)明將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉注射成型為多極磁部件來測試表面磁場和磁通,通過表面磁場和磁通評價磁特性,評價結(jié)果更準確和有效,滿足廠家對磁粉的表面磁場和磁通的了解需求。本發(fā)明能夠準確評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性,為磁粉制備高性能粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉提供快速簡便的檢測方法。附圖說明圖1是本發(fā)明的評價方法的邏輯示意圖;圖2是本發(fā)明的十六極磁環(huán)器件的俯視示意圖;圖3是本發(fā)明的十六極磁環(huán)器件的縱向面示意圖;圖4是本發(fā)明的用于制造多極磁部件的裝置的示意圖;圖5是本發(fā)明的磁通測試工裝的示意圖;和圖6是本發(fā)明的十六極磁環(huán)表場分布曲線圖。附圖標及列表1:取向磁體2:十六極磁環(huán)3:圓形環(huán)基座具體實施方式下面結(jié)合附圖進行詳細說明。永磁材料是指被外加磁場磁化以后,除去外磁場,仍能保留較強磁性的一類材料。本發(fā)明的磁特性是指磁通和表面磁場。在檢測條件相同的情況下,磁性材料的Hcj滿足門檻值要求,一般的測試磁通和表場越高,意味著磁粉性能較好。因此,本發(fā)明通過測量由粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉成型的多極磁部件的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。本發(fā)明中的多極磁部件,是指磁極極數(shù)大于1的磁性部件。本發(fā)明中的取向磁體,是指具有磁性的條形磁體。取向磁體的一端為S極,一端為N極。取向磁體可以是矩形的條形磁體,也可以是圓柱狀的磁體。取向磁體可以是實心磁體,也可以是中心為空的空心磁體。本發(fā)明提供一種粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法,其特征在于,評價方法的步驟包括:將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中成型為多極磁部件,通過測量多極磁部件的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性;其中,用于制造多極磁部件的裝置包括分布在由非導磁材料形成的環(huán)形基座上的至少兩個取向磁體,至少兩個取向磁體用于在環(huán)形基座上以固定的方式使環(huán)形基座內(nèi)的多極磁部件在磁場中形成多磁極磁特性。如圖1所示,本發(fā)明的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的評價方法包括:S1:將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中成型為多極磁部件。S2:通過測量多極磁部件的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中成型為多極磁部件的步驟包括:S11:將經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與粘結(jié)劑混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。具體地,將經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與粘結(jié)劑混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的步驟包括:將KH-590偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋為濃度為10%的標準溶液,將永磁鐵氧體磁粉與標準溶液混合后在100℃干燥箱內(nèi)干燥2小時。經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與潤滑劑、粘結(jié)劑高速混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉,永磁鐵氧體磁粉與潤滑劑、粘結(jié)劑的混合比例為100∶12∶1。S12:將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在高溫狀態(tài)下進行混煉造粒從而形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒。采用轉(zhuǎn)矩流變儀對粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行擠出造粒。優(yōu)選地,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒的高溫溫度為200℃~250℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒的過程中經(jīng)過造粒儀器的五部分的加熱溫度依次為:210℃、240℃、240℃、240℃、220℃。本發(fā)明中,轉(zhuǎn)矩流變儀造粒過程中的擠出造粒轉(zhuǎn)速為190轉(zhuǎn)/分。在混煉造粒的過程中,記錄并監(jiān)測扭矩、擠出壓力、料溫過程的參數(shù)以保障粘結(jié)永磁鐵氧體顆粒的正常形成。S13:具有單軸各向異性的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以熔融態(tài)注射入環(huán)形基座內(nèi)的注射模具中,并且在磁場的作用下轉(zhuǎn)動成型為具有多磁極磁特性的多極磁部件。將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒在溫度270℃熔融,并且測試粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉熔融態(tài)的熔融指數(shù)值。將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以熔融態(tài)注射入設置在環(huán)形基座中的注射模具并成型,從而使具有單軸各向異性的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在取向磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動并成型。優(yōu)選地,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒的注射溫度為250℃~300℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒在注射成型的過程中經(jīng)過注射儀器的五部分的加熱溫度依次為:260℃、270℃、280℃、290℃、300℃。本發(fā)明中的用于制造多極磁部件的裝置包括分布在由非導磁材料形成的中空的環(huán)形基座上的至少兩個取向磁體。至少兩個取向磁體用于在環(huán)形基座上以固定的方式使環(huán)形基座內(nèi)的多極磁部件在磁場中形成多磁極磁特性。環(huán)形基座外側(cè)設置有至少兩個用于以可拆卸的方式固定取向磁場的卡位。環(huán)形基座包括圓形環(huán)基座、矩形環(huán)基座或正多邊形環(huán)基座。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,取向磁體可以是均勻的分布在環(huán)形基座上。取向磁體之間的距離是相等的。例如,取向磁體均勻的分布在圓形基座的卡位上。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,取向磁體的分布可以是不均勻的。取向磁體可以按照不均勻的分布規(guī)律固定在環(huán)形基座的卡位上。例如,兩個取向磁體的磁極間的磁極距離包括距離A和距離B。取向磁體按照磁極距離為ABAB的規(guī)律分布。本發(fā)明的多極磁部件為多極磁環(huán)。多極磁環(huán)由粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中成型,通過測量多極磁部件的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。多極磁環(huán)包括同軸心設置的第一圓環(huán)、內(nèi)直徑大于第一圓環(huán)外直徑的第二圓環(huán)和至少兩個連接第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的輻條。第一圓環(huán)的高度大于第二圓環(huán)的高度。在多極磁部件成型后,需要檢測多極磁部件的磁特性。本發(fā)明測量的磁特性參數(shù)包括表面磁場參數(shù)和磁通參數(shù)。本發(fā)明通過評價多極磁部件的表面磁場參數(shù)和磁通參數(shù)來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。測量多極磁部件的磁通參數(shù)。將多極磁環(huán)設置在磁通測試工裝的中心位置。至少兩個測試極以多極磁環(huán)為中心呈輻射分布。測試極由絕緣導線按照右手螺旋法則纏繞且相鄰測試極的絕緣導線的纏繞方向相反,密封磁通測試工裝并進行磁通測試,得到多極磁部件的磁通參數(shù)。測量多極磁部件的表面磁場參數(shù)。使用表面磁場分布系統(tǒng)對多極磁器件的表面磁場進行測量,得到多極磁部件的表面磁場參數(shù)。本發(fā)明選取至少一種永磁鐵氧體磁粉使用本發(fā)明的評價方法制作標準多極磁部件樣品,并且測量剩磁(Br)參數(shù)、磁感矯頑力(Hcb)參數(shù)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)參數(shù)、最大磁能積(BH)max)參數(shù)。標準多極磁部件樣品的取向磁場為9000Gs,評價標準多極磁部件的四項參數(shù)比較結(jié)果。本發(fā)明的磁特性評價方法與傳統(tǒng)的依據(jù)四項參數(shù)剩磁(Br)參數(shù)、磁感矯頑力(Hcb)參數(shù)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)參數(shù)、最大磁能積(BH)max)參數(shù)的磁特性方法的結(jié)果差異較大。本發(fā)明對粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性的磁通和表面磁場的評價比較準確。實施例1本實施例是對本發(fā)明的進一步說明。本實施例通過測量由粘結(jié)永磁鐵氧磁粉成型的十六極磁環(huán)的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉磁特性。本實施例不限于十六極磁環(huán),還適用于其他多極磁部件。首先,將經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與粘結(jié)劑混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。將永磁鐵氧體磁粉進行表面處理。采用硅烷偶聯(lián)劑KH-590對鐵氧體磁粉進行表面處理。優(yōu)選地,稱量1kg永磁鐵氧體磁粉,將10mlKH-590偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋成10%的標準溶液;將永磁鐵氧體磁粉與標準溶液混合均勻,并且將混合溶液放置在100℃干燥箱內(nèi)干燥2小時待用。將經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與粘結(jié)劑混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。優(yōu)選地,經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與潤滑劑、粘結(jié)劑高速混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。永磁鐵氧體磁粉與潤滑劑、粘結(jié)劑的混合比例為100∶12∶1。優(yōu)選的,將1kg表面處理好的永磁鐵氧體磁粉、120g尼龍12、10g硬脂酸酰胺潤滑劑在高速混合機中混合均勻,形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在高溫狀態(tài)下進行混煉造粒從而形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒。具體地,選擇轉(zhuǎn)矩流變儀對粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒,形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒。在混煉造粒的過程中,實時記錄扭矩、壓力、料溫等參數(shù)。轉(zhuǎn)矩流變儀從加料端至口模的加熱部分分為五段,加熱溫度為200℃~250℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒的過程中經(jīng)過轉(zhuǎn)矩流變儀的五部分的加熱溫度依次為:210℃、240℃、240℃、240℃、220℃。混煉造粒的過程為:a.打開設備,依次設定從加料端至口模的溫度,設備溫度到達設定溫度后30分鐘方可進行擠出造粒工作;b.對設備扭矩和壓力進行清零操作;c.調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速至190轉(zhuǎn)/分,調(diào)整設備進料轉(zhuǎn)速至8轉(zhuǎn)/分;轉(zhuǎn)矩流變儀動態(tài)實時地記錄下造粒過程中的扭矩、擠出壓力、料溫等參數(shù);d.待造粒擠出過程穩(wěn)定以后,連續(xù)擠出20分鐘,根據(jù)設備上保存的該時間段的數(shù)據(jù),計算穩(wěn)定擠出狀態(tài)下的平均扭矩、平均擠出壓力等。優(yōu)選的,本發(fā)明選用四份永磁鐵氧體磁粉成型為四個十六極磁環(huán)。永磁鐵氧體磁粉編號為1#、2#、3#、4#。粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉包括17型釤鈷永磁材料((BH)max大于28MGOe、Hcj大于20KOe)或者燒結(jié)釹鐵硼永磁材料(高內(nèi)秉矯頑力EH和UH系列)。粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉混煉造粒過程的參數(shù)如表1所示。表1:混煉造粒過程參數(shù)在混煉造粒后,具有單軸各向異性的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以熔融態(tài)注射入環(huán)形基座內(nèi)的注射模具中,并且在磁場的作用下轉(zhuǎn)動成型為具有多極磁特性的多極磁部件。具體地,在粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進過混煉造粒過程形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒后,采用熔融指數(shù)儀測試擠出造粒的熔融指數(shù)值。優(yōu)選的,測試溫度為270℃、載荷5kg。熔融指數(shù)如表2所示。將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以熔融態(tài)注射入設置在環(huán)形基座內(nèi)的注射模具,從而使具有單軸各向異性的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在磁場的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動并成型。優(yōu)選的,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒的注射溫度為250℃~300℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒在注射成型的過程中經(jīng)過注射儀器的五部分的加熱溫度依次為:260℃、270℃、280℃、290℃、300℃。進一步優(yōu)選的,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒在注射成型的過程中經(jīng)過注射儀器的五部分的加熱溫度依次為:260℃、270℃、280℃、290℃、295℃。如圖2所示,粘結(jié)性永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的裝置中冷卻形成一體的多極磁環(huán)。多極磁環(huán)包括同軸心設置的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)。第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間由至少兩個異向輻條連接。第二圓環(huán)的內(nèi)直徑大于第一原環(huán)的外直徑,并且第二圓環(huán)設置在第一圓環(huán)的外側(cè)。第一圓環(huán)和第二圓環(huán)具有不同的高度。輻條呈輻射分布且輻條的中心延長線匯聚于第一圓環(huán)的軸心上的一點。例如,兩個輻條設置在經(jīng)過第一圓環(huán)圓心的同一條直線上的對稱位置,并且設置在第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間,從而將第二圓環(huán)和第二圓環(huán)連接為一個整體。例如,在同一個平面內(nèi)四個輻條以中心延長線匯聚在在第一圓環(huán)的圓心,并且相鄰的輻條的中心延長線夾角為九十度角。即相鄰的輻條的中心延長線互相垂直。如圖3所示,十六極圓環(huán)中的第一圓環(huán)與第二圓環(huán)的縱向高度不同。第一圓環(huán)的縱向高度大于第二圓環(huán)的縱向高度。本發(fā)明的縱向是指與第一圓環(huán)的圓形橫截面垂直的法向方向。即縱向與十六極磁環(huán)的軸向方向相同。優(yōu)選的,本發(fā)明以在十六極取向磁場中形成的十六極圓環(huán)為例,對多極圓環(huán)的尺寸進行說明。如圖2所示。第一圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑為7mm,第一圓環(huán)的外側(cè)直徑為10mm。第一圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑與外側(cè)直徑的差值為3mm,即第一圓環(huán)的厚度為3mm。第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑為15mm,第二圓環(huán)的外側(cè)直徑為17mm。第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑與外側(cè)直徑的差值為2mm,即第一圓環(huán)的厚度為2mm。如圖3所示,第二圓環(huán)的縱向高度為8mm。第一圓環(huán)的縱向高度為1Omm。輻條將第一圓環(huán)的外側(cè)與第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)連接,輻條的長度為5mm,寬為1mm。輻條的縱向高度與第二圓環(huán)的縱向高度相同,為8mm。輻條的形狀為矩形條狀。在十六極磁環(huán)成型后,需要檢測十六極磁環(huán)的表面磁場參數(shù)和磁通參數(shù),從而評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。測量十六極磁環(huán)的磁通參數(shù)。將十六極磁環(huán)設置在磁通測試工裝的中心位置。至少兩個測試極以十六極磁環(huán)為中心呈輻射分布。測試極由絕緣導線按照右手螺旋法則纏繞且相鄰測試極的絕緣導線的纏繞方向相反。密封磁通測試工裝并進行磁通測試,得到多極磁部件的磁通參數(shù)。圖5為磁通測試工裝的示意圖。如圖5所示,磁通測試工裝為圓形平板,平板的厚度為15mm。圓形平板的中央設置有與圓形平板中心相同的圓形磁環(huán)嵌入口。十六個測試極以圓形磁環(huán)嵌入口為中心呈輻射分布。優(yōu)選地,磁通測試工裝的尺寸為:圓形平板的直徑為70mm;圓形磁環(huán)嵌入口的直徑為17.5mm;呈輻射分布的測試極形成的外圍圓圈的直徑為28mm;單個測試極的橫截面寬度為1.5mm。將十六極磁環(huán)放置在磁通測試工裝的中心位置,即圓形磁環(huán)嵌入口中。通過抽插法測試十六極磁環(huán)的磁通。將磁通測試工裝上每一個測試極用0.2mm的漆包線按照右手螺旋法則纏繞20匝,改變銅線的繞制方向使得相鄰極頭的極性相反。制備完成后用環(huán)氧E44樹脂以及651固化劑將銅線劇院密封好,留出引線用于磁通測試。磁通參數(shù)如表2所示。使用表面磁場分布系統(tǒng)對多磁極磁器件的表面磁場進行測量,得到十六極磁環(huán)的表面磁場參數(shù)。十六極磁環(huán)的表面磁場參數(shù)如表2所示。表面磁場分布曲線如圖6所示。測試十六極磁環(huán)的表面磁場分布的過程為:a.啟動表面磁場測試系統(tǒng)配套的表面磁場測試軟件;b.根據(jù)磁環(huán)的特點選擇測試工裝,固定測試樣品和測試探頭;注意:測試探頭盡量靠近樣品表面;但不要緊密接觸;c.點擊測試開始,對表面磁場進行測試。比較例選用實施例中使用的1#、2#、3#、4#永磁鐵氧體磁粉,將經(jīng)過混煉造粒工藝處理的粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以注射成型的方式成型為測試標準樣品。測試標準樣品成型的工藝流程具體為:a.磁粉表面處理采用硅烷偶聯(lián)劑KH-590對鐵氧體磁粉進行表面處理具體。優(yōu)選地,稱量1kg鐵氧體磁粉,將10mlKH-590偶聯(lián)劑用無水乙醇稀釋成10%的標準溶液;將磁粉與標準溶液混合均勻,并且將混合溶液放置在100℃干燥箱內(nèi)干燥2小時待用。b.混合將經(jīng)過表面處理的永磁鐵氧體磁粉與粘結(jié)劑混合形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。將1kg表面處理好的永磁鐵氧體磁粉、120g尼龍12、10g硬脂酸酰胺潤滑劑在高速混合機中混合均勻,形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉。c.混煉造粒將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒。優(yōu)選地,選擇轉(zhuǎn)矩流變儀對粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒,形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒。在混煉造粒的過程中,實時記錄扭矩、壓力、料溫等參數(shù)。轉(zhuǎn)矩流變儀從加料端至口模的加熱部分分為五段,加熱溫度為200℃~250℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進行混煉造粒的過程中經(jīng)過轉(zhuǎn)矩流變儀的五部分的加熱溫度依次為:210℃、240℃、240℃、240℃、220℃。d.熔融指數(shù)測試在粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉進過混煉造粒過程形成粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒后,采用熔融指數(shù)儀測試擠出造粒的熔融指數(shù)值。優(yōu)選地,測試溫度為270℃、載荷5kg。熔融指數(shù)如表2所示。e.以注射成型的方式形成磁性能測試標準樣品將粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒以注射成型的方式形成磁性能測試標準樣品。粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒的注射溫度為250℃~300℃。其中,粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉顆粒在注射成型的過程中經(jīng)過注射儀器的五部分的加熱溫度依次為:260℃、270℃、280℃、290℃、295℃。標準樣品為兩極圓柱。標準樣品尺寸:Φ20mm×10mm,取向磁場9000Gs,測試四項性能參數(shù):剩磁(Br)參數(shù)、磁感矯頑力(Hcb)參數(shù)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)參數(shù)、最大磁能積(BH)max參數(shù)。四項參數(shù)如表2所示。表2:實施例1和比較例參數(shù)列表比較實施例磁特性參數(shù)和比較例磁特性參數(shù),實施例的評價結(jié)果和比較例的評價結(jié)果差異較大。若四種磁粉均采用比較例測試方法,剩磁排序為2#>1#>3#>4#;2#的磁特性較好。若四種磁粉均采用實施例測試方法,表面磁場排序為4#>2#>3#>1#,其中1#、2#、3#表場相差不大,而4#表面磁場比1#大4%左右,4#的磁特性較好。比較例通過四項性能參數(shù):剩磁(Br)參數(shù)、磁感矯頑力(Hcb)參數(shù)、內(nèi)秉矯頑力(Hcj)參數(shù)、最大磁能積(BH)max參數(shù)評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。雖然四項參數(shù)與磁性器件的表面磁場有一定的關(guān)聯(lián)影響關(guān)系,但磁性器件表面磁場影響因素眾多,不存在準確和嚴格的對應關(guān)系,甚至有時會出現(xiàn)磁粉注射標準樣品四項性能指標相差不大,但是最終磁性器件的表場和磁通卻相差很大,因此比較例的評價結(jié)果存在局限性。在檢測條件相同的情況下,磁性器件的磁通和表面磁場越高,意味著磁粉磁特性性能較好。本發(fā)明通過磁通和表面磁場參數(shù),更加直接和準確的表征磁粉的磁特性優(yōu)劣。實施例2本實施例是對實施例1的用于制造多極磁部件的裝置進一步改進和說明。與實施例1相同的內(nèi)容不再贅述。本發(fā)明中的用于制造多極磁部件的裝置包括分布在由非導磁材料形成的中空的環(huán)形基座上的至少兩個取向磁體。至少兩個取向磁體用于在環(huán)形基座上以固定的方式使環(huán)形基座內(nèi)的多極磁部件在磁場中形成多磁極磁特性。環(huán)形基座外側(cè)設置有至少兩個用于以可拆卸的方式固定取向磁場的卡位。環(huán)形基座包括圓形環(huán)基座、矩形環(huán)基座或正多邊形環(huán)基座。圖4為本發(fā)明的用于制造多極磁部件的裝置的一種優(yōu)選實施方式。如圖4所示,取向磁體1的導磁材料為高性能稀土永磁材料。環(huán)形基座為圓形環(huán)基座3。圓形環(huán)基座3的非導磁材料包括硬質(zhì)合金和奧氏體不銹鋼材料。多極磁部件為多極磁環(huán)2。多極磁環(huán)2形成于環(huán)形基座3內(nèi)的注射模具內(nèi)。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,取向磁體以環(huán)形基座為中心呈均勻輻射分布且相鄰磁極極性相反。在環(huán)形基座內(nèi)由粘結(jié)性永磁鐵氧體磁粉在注射模具內(nèi)注射成型為多極磁環(huán)。注射孔設置在注射模具上。粘結(jié)性永磁鐵氧體磁粉在注射模具內(nèi)成型冷卻后形成多極磁環(huán)。多個取向磁體形成的取向磁場限定了多極磁環(huán)的磁極個數(shù)。例如,取向磁體的個數(shù)為八,則八個取向磁體形成八個磁極的取向磁場。在八個磁極的取向磁場內(nèi)形成的粘結(jié)性永磁鐵氧體磁環(huán)為八極磁環(huán)。若取向磁體的個數(shù)為十二,則十二個取向磁體形成十二個磁極的取向磁場。在十二個磁極的取向磁場內(nèi)形成的粘結(jié)性永磁鐵氧體磁環(huán)為十二極磁環(huán)。優(yōu)選的,取向磁體1的導磁材料為高性能稀土永磁材料。環(huán)形基座的非導磁材料包括硬質(zhì)合金和奧氏體不銹鋼材料。多極磁環(huán)2形成于環(huán)形基座3內(nèi)。本發(fā)明由粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在分布有十六個取向磁體的圓環(huán)基座內(nèi)形成十六極磁環(huán)。如圖4所示,用于制造十六極磁器件的裝置包括十六個取向磁體、非導磁圓形環(huán)基座和注射模具。圓形環(huán)基座外側(cè)設置有至少兩個均勻分布的卡位,卡位用于固定取向磁體。圓形環(huán)基座外側(cè)設置有十六個均勻分布的卡位。優(yōu)選的,圓形環(huán)基座外側(cè)均勻的分布滿與取向磁體匹配的卡位,便于按需安裝取向磁體的個數(shù)。由導磁材料構(gòu)成的取向磁體呈橫截面為長方形的立方體。取向磁體的兩端的極性不同,一端為S極,一端為N極。十六個取向磁體圍繞非導磁圓形環(huán)基座為中心呈輻射分布。取向磁體的一端與圓形環(huán)基座接觸,并且取向磁體的中心延長線通過圓形環(huán)基座的圓心。相鄰的取向磁體靠近圓形環(huán)基座的一端的極性相異且彼此非接觸。即,相鄰取向磁體的S極與N極相鄰且彼此間隔一定距離。優(yōu)選的,取向磁體為長方體。取向磁體橫截面為長方形。長方形的長度為20mm,寬度為2mm。取向磁體的高度為15mm。圓形環(huán)基座為由非導磁材料構(gòu)成的具有一定厚度的環(huán)形基座。圓形環(huán)基座具有內(nèi)側(cè)半徑和外側(cè)半徑。圓環(huán)的內(nèi)側(cè)半徑與外側(cè)半徑的差值為2mm。即,圓形環(huán)基座的厚度為2mm。優(yōu)選的,取向磁體1還包括圓柱形磁體和多邊形條形磁體。取向磁體1可以是實心磁體,也可以是內(nèi)部具有空腔的空心磁體。圓柱形的取向磁體1可以是等徑磁體,也可以是變徑磁體。變徑磁體是指磁體兩端的直徑不同且逐漸變化的磁體。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式,取向磁體圍繞圓形環(huán)基座為中心呈不均勻的輻射分布。即,相鄰的取向磁體的間距不相等。例如,將十六個取向磁體依次編號為1、2、3……14、15、16。取向磁體1號的N極與環(huán)形基座接觸。取向磁體2號的S極與環(huán)形基座接觸。取向磁體3號的N極與環(huán)形基座接觸。取向磁體4號的S極與環(huán)形基座接觸?!∠虼朋w15號的N極與環(huán)形基座接觸。取向磁體16號的S極與環(huán)形基座接觸。相鄰的取向磁體與環(huán)形基座的接觸端彼此相異。取向磁體之間的距離呈規(guī)律性分布。取向磁體之間的磁極距離以ABAB的規(guī)律分布。例如,取向磁體1號的N極與取向磁體2號的S極的距離為A,取向磁體2號的S極與取向磁體3號的N極的距離為B。取向磁體3號的N極與取向磁體4號的S極的距離為A,取向磁體4號的S極與取向磁體5號的N極的距離為B。以此類推,相鄰的取向磁體間的距離呈A和B交錯分布。優(yōu)選的,取向磁體間的磁極距離以AABB的規(guī)律分布。例如,取向磁體1號的N極與取向磁體2號的S極的距離為A,取向磁體2號的S極與取向磁體3號的N極的距離為A。取向磁體3號的N極與取向磁體4號的S極的距離為B,取向磁體4號的S極與取向磁體5號的N極的距離為B。取向磁體5號的N極與取向磁體6號的S極的距離為A,取向磁體6號的S極與取向磁體7號的N極的距離為A。以此類推,相鄰的取向磁體間的距離呈AA和BB交錯分布。優(yōu)選的,取向磁體間的磁極距離以AAAABBBB的規(guī)律分布。優(yōu)選的,根據(jù)取向磁體個數(shù)的不同,取向磁體間的磁極距離還可以呈ABCABC規(guī)律分布。例如,用于制造九極磁環(huán)的裝置,包括九個以環(huán)形基座為中心呈輻射分布的取向磁體。則九個取向磁體之間的磁極距離呈ABCABCABC分布。按照規(guī)律分布的取向磁體形成的取向磁場是均勻的。在取向磁場中注射形成的多極磁環(huán)的磁性均勻。通過測試多極磁環(huán)的磁通和表場表征粘結(jié)性永磁鐵氧體磁粉的磁特性。實施例3本實施例對前述實施例中的多極磁部件進行進一步改進和說明,相同的內(nèi)容不再贅述。一種多極磁部件,多極磁部件由粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉在用于制造多極磁部件的多磁極注射模具中成型。通過測量多極磁部件的磁特性來評價粘結(jié)永磁鐵氧體磁粉的磁特性。其中,一體成型的多極磁部件包括同軸心設置的第一圓環(huán)、內(nèi)直徑大于第一圓環(huán)外直徑的第二圓環(huán)和至少兩個連接第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的輻條,第一圓環(huán)的高度大于第二圓環(huán)的高度。輻條呈輻射分布且輻條的中心延長線匯聚于第一圓環(huán)的軸心上的一點。如圖2所示,第一磁環(huán)和第二磁環(huán)之間設置有四個輻條,從而增加第一圓環(huán)與第二圓環(huán)之間的穩(wěn)定性。優(yōu)選的,同軸心設置的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間由四個輻條以相鄰中心延長線交叉為90度角的方式匯聚于軸心上的一點。四個輻條的設置避免了第一圓環(huán)在使用過程中由于受力不均衡而變形的后果,增加了第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間的穩(wěn)定性,使多極磁環(huán)整體不易變形,延長使用壽命。同時,至少一個輻條在使用過程中對第二圓環(huán)具有支撐作用,避免了第二圓環(huán)的變形。與單個圓環(huán)形成的多極磁環(huán)相比,本發(fā)明的多極磁環(huán)的穩(wěn)定性更高,更不易變形。優(yōu)選的,輻條呈輻射分布且輻條的中心延長線不匯聚于第一圓環(huán)的軸心。輻條的中心延長線不匯聚于第一圓環(huán)的軸心,匯聚于其他位置。設置在第一圓環(huán)與第二圓環(huán)之間的輻條同樣具有隔離并支撐的作用。優(yōu)選的,輻條按照中心延長線與第一圓環(huán)外直徑的切線呈相同的角度的方式均勻分布在第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間。例如,至少兩個輻條以與第一圓環(huán)的切線呈60度角的方式分布在第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間,將第一圓環(huán)和第二圓環(huán)連接為一體。優(yōu)選的,輻條包括圓形條、矩形條和/或多邊形條。圓形條還包括等徑條和變徑條。等徑條是指圓形條兩端之間的圓柱的直徑一直相等。變徑條是指圓形條兩端之間的圓柱的直徑不相等,并且兩端之間的直徑逐漸變化。優(yōu)選的,多極磁環(huán)的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的橫切面為平面的圓環(huán)形?;蛘?,多極磁環(huán)的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的環(huán)形橫切面為具有弧度的弧形面。或者,多極磁環(huán)的第一圓環(huán)和第二圓環(huán)的環(huán)形橫切面為具有棱線的多邊形環(huán)形面。如圖2所示,十六極磁環(huán)的第一圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑為7mm,第一圓環(huán)的外側(cè)直徑為10mm。第一圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑與外側(cè)直徑的差值為3mm,即第一圓環(huán)的厚度為3mm。第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑為15mm,第二圓環(huán)的外側(cè)直徑為17mm。第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)直徑與外側(cè)直徑的差值為2mm,即第一圓環(huán)的厚度為2mm。如圖3所示,第二圓環(huán)的縱向高度為8mm。第一圓環(huán)的縱向高度為10mm。輻條將第一圓環(huán)的外側(cè)與第二圓環(huán)的內(nèi)側(cè)連接,輻條的長度為5mm,寬為1mm。輻條的縱向高度與第二圓環(huán)的縱向高度相同,為8mm。輻條的形狀為矩形條狀。本發(fā)明的多極磁部件的尺寸不限于上述尺寸。本發(fā)明的多極磁環(huán)具有多種尺寸,可以根據(jù)需要等比例擴大或縮小。而且,本發(fā)明可以根據(jù)實際需要調(diào)整注射模具,從而調(diào)整第一圓環(huán)和第二圓環(huán)之間的距離。需要注意的是,上述具體實施例是示例性的,本領域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案,而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本領域技術(shù)人員應該明白,本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。當前第1頁1 2 3 
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