專利名稱：：一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體的制作方法
技術領域：
：本發明涉及磁性材料領域，是一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體。
背景技術：
：磁鐵作為重要功能性部件，復合磁體采用多種材料加工而成，主要應用于電子電訊、儀器儀表、醫療衛生、辦公用品、家用電器、文化用品，由于其所采用的復合材料不同，應用也有所不同。復合磁體目前的生產工藝一種是，復合磁體兩部分采用分別加工，然后用粘結劑粘結到一起，實際上這種不能稱為真正意義上的復合體，是一種組合體；另一種是用磁粉與橡膠或樹脂混在一起加工而成。第一種工藝生產的復合體由于采用兩種材料分別加工，費時費工，成本較高，而且兩種工藝都采用了粘結劑，其永磁系統不能隨溫度變化而能保持穩定，使用范圍受到了一定的限制，特別是某些高溫領域。對于某些永磁系統，要求溫度變化而能保持穩定，比如儀表永磁系統，必須在永磁系統中另加磁溫度補償合金。磁溫度補償合金一般采用鐵鎳合金，在使用中多采用膠粘劑或用鉚合的方法實現補償作用。中國專利號CN101552078的"一種復合磁體"采用兩種不同永磁材料組合在一起復合磁體，不具有磁溫度補償作用。專利號的CN101542645"納米復合磁體的制造方法"采用NdFeB材料，也未有磁溫度補償方面的描述。
發明內容本發明的一個目的是為解決上述現有技術磁體與磁溫度補償材料的分別加工然后組裝，費時費工，成本較高，而且兩種工藝都采用了粘結劑，其永磁系統不能隨溫度變化而能保持穩定，使用范圍受到了一定的限制，特別是某些高溫領域。不能隨溫度變化而能保持穩定等問題，提供一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，特別是磁性提供部分是燒結鋁鎳鈷材料的復合磁體。為實現上述目的，本發明的一個技術方案提供了一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，該具有磁溫度補償的儀表用復合磁體是通過下述工藝制得的步驟一分別配制磁體粉料和磁溫度補償部分粉料；步驟二復合磁體的壓制成型；步驟三，燒結；步驟四，熱處理；步驟五，磨削精加工。更具體地說，該具有磁溫度補償的儀表用復合磁體是通過下述工藝制得的步驟一分別配制磁體粉料和磁溫度補償部分粉料磁體粉料包括下述質量百分比例物質鋁為612%，鎳為1030%，銅為35%，余為鐵；還包括鈷為040%，鈦為06%，鈮為03%;所有元素以粉狀加入，其中鋁以鐵鋁或鈷鋁合金粉形式，鈦以鈦鐵合金粉，鈮以鈮鐵合金粉加入。所述鐵鋁粉為鐵與鋁按照質量比為i:i的比例混合；鈮鐵粉為鐵與鈮按照i:i的比例混合；鈦鐵粉為鈦與鐵按照3:7的比例混合而成的粉狀物。磁溫度補償部分粉料由鐵粉與鎳粉組成，成份重量占比為鎳粉2840%，余為鐵粉。步驟二復合磁體的壓制成型，設備采干粉壓機，根據模具大小與欲壓制高度，計算出所要加的磁體粉料與磁溫度補償粉料重量。先把1/3-2/3的磁溫度補償粉料加入模具凹模內，再加入磁體粉料，最后再加入剩余的磁溫度補償部分粉料，在58噸/厘米2的壓力下加壓壓制，形成成型坯件，坯件的壓制密度控制在5.56.2g/cm3;兩者的重量是根據產品尺寸的，磁溫補償粉料的重量等于所用模具面積乘以高度(一般取O.09)，再乘以6;磁體粉料重量等于模具面積乘以高磁體部分高度，再乘以6.3。步驟三燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐采用常規燒結工藝進行燒結。燒結密度要求達到7.25g/cm3;步驟四熱處理，采用高溫箱式爐1200130(TC固熔，保溫2-30分鐘，出爐快速冷卻，速度在200300°C/分鐘，然后用熱處理磁場在溫度為800900°C的條件下，磁場控溫處理5-60分鐘，最后采用井式回火爐進行時效處理，工藝為62065(TC，保溫3小時，590620。C，保溫6小時，560590。C保溫12小時，隨爐冷卻，250。C以下出爐。步驟五磨削精加工，采用精密平面磨、無芯磨床、外圓磨床等磨床加工至要求尺寸。有益效果本發明避免了現有技術的缺點，采用鋁鎳鈷磁體原料與磁溫度補償合金原料分層疊放、一次成型，經燒結后形成一合金化的復合材料，經磁場熱處理，然后形成具有相應磁性能能隨溫度變化而能保持穩定的復合磁體。本發明實現了磁體與磁溫度補償材料的合金化，形成一整體，不需要膠粘劑或鉚合，可以避免因裝配不當或磨損而產生的松動脫落問題；同時由于磁體1與磁補償材料2之間沒有縫隙，減小了磁阻損耗，提高了磁利用率，材料的溫度系數達-o.oi%廣C，具有非常高的磁穩定性。說明書附圖圖1是本發明實施例1的燒結曲線圖；圖2是本發明實施例1的熱處理淬火曲線；圖3是本發明實施例1的熱處理時效曲線；圖4是本發明實施例2的熱處理淬火曲線；圖5是本發明實施例2的熱處理時效曲線。具體實施例方式下面結合圖l-5及實施例來進一步說明本發明，但并不作為對本發明的限定。實施例1第一步分別單獨配制磁體粉料和磁溫度補償部分(鐵鎳合金)粉料，原料要求粒度-150目。磁體粉料重量百分占比為鈷粉24%，鎳粉14%、銅粉3%、鐵鋁合金粉(1:1)17%、鈮鐵合金粉(1:1)1%、鐵粉41%;磁溫度補償部分粉料百分占比為鐵粉70%，鎳粉30%。混料采用三維運動高效運動混合機，型號GH-IOO，制生產廠家溫嶺市東海4粉體設備制造廠，混料時間為100分鐘，要求混料要均勻。第二，復合磁體的壓制成型，設備采干粉壓機，型號Y41-400,生產廠家天津第二鍛壓機床廠，模具采用凹模尺寸。26.5mm，芯桿。6.25mm，先向凹模加入10.6g磁體粉料，然后再加入磁溫度補償2.8g部分粉料，加壓壓制，形成成型坯件(尺寸為外徑。26.5mm，內徑。6.25mm，厚度4.3mm)，壓力6噸/厘米2，坯件的壓制密度控制在5.56.2g/cm3。第三，燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐，型號VSF-436，生產廠家沈真真空技術有限公司，采用常規燒結工藝進行燒結，工藝曲線如下，0400°CXlh，400°CXlh，400。C900°CX2h，900°CX2h，9001350°CX2h，1350°CX5h，隨爐降溫至200。C以下出爐。燒結密度要求達到7.25g/cm3。第四，熱處理，采用90(TC預熱，127(TC固熔，保溫12分鐘，然后在磁場中控溫處理至800900°C，時間20分鐘，最后進行時效處理620°C，保溫3小時，590°C，保溫6小時，560°C保溫12小時，隨爐冷卻，250°C以下出爐。第五，磨削精加工，用無芯磨床，型號M1050A，生產廠家無錫機床股份有限公司。加工產品外徑至①25mm，用平面磨床，型號M7130H，生產廠家杭州機床廠，加工產品厚度3mm。采用永磁測試儀，型號TPS-200H，生產廠家湖南婁底市聯眾科技有限公司，標準樣塊經中國計量院量值傳遞，進行測試，磁體性能參數為，剩余磁感強度Br:11201220mT，矯頑力Hcb:4855kA/m，最大磁能積BHm:3437kJ/m3，復合磁體可逆磁通溫度系數-O.01%,C。實施例2磁體材料為AlNiCo33/ll，磁溫度補償材料為1J30。制造方法如下第一步分別單獨配制磁體粉料和磁溫度補償部分(鐵鎳合金)粉料，原料要求粒度-150目。磁體粉料重量百分占比為鈷粉35%，鎳粉14%，、銅粉3.5%、鈦鐵(3:7)15%、鐵鋁合金粉(l:1)15%、鈮鐵合金粉(1:1)2%、鐵粉15.5%;磁溫度補償部分粉料百分占比為鐵粉70%，鎳粉30%。混料采用三維運動高效運動混合機，型號GH-IOO，制生產廠家溫嶺市東海粉體設備制造廠，混料時間為100分鐘，要求混料要均勻。第二，復合磁體的壓制成型，設備采干粉壓機，型號Y41-400，生產廠家天津第二鍛壓機床廠，模具采用凹模尺寸14.5mmX14.5mm，先把1.lg的磁溫度補償粉料加入模具凹模內，再加入9.8g磁體粉料，最后再加入1.lg磁溫度補償部分粉料，再加壓壓制，形成成型坯件(尺寸為長度14.5mm，寬度14.5mm，厚度9.4mm)，壓力6噸/厘米2，坯件的壓制密度控制在5.56.2g/cm3。第三，燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐，型號VSF-436，生產廠家沈真真空技術有限公司，采用常規燒結工藝進行燒結，工藝如下，0400°CXlh，400。CXlh，400。C90(TCX2h，900。CX2h，9001310°CX2h，1310。CX5h，隨爐降溫至200°C以下出爐。燒結密度要求達到7.2g/cm3。第四，熱處理，采用1250固熔，保溫12分鐘，先快速冷至900°C以下，然后在磁場中830°C等溫處理，時間18分鐘，最后進行時效處理650°C，保溫3小時，620°C，保溫6小時，590°C保溫12小時，隨爐冷卻，250°C以下出爐。第五，磨削精加工，用平面磨床，型號M7130H，生產廠家杭州機床廠，加工產品長度12.9mm，寬度12.9mm，厚度7.5mm。采用永磁測試儀，型號TPS-200H，生產廠家湖南婁底市聯眾科技有限公司，標準樣塊經中國計量院量值傳遞，進行測試，磁體性能參數為，剩余磁感強度Br:800850mT，矯頑力Hcb:115125kA/m，最大磁能積BHm:3642kJ/m3，復合磁體可逆磁通溫度系數-O.01%,C。實施例3-12如實施例1所述方法和步驟制備本發明產品，原料按下表計<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例13如實施例1所述原料和方法制備本發明產品，步驟二復合磁體的壓制成型，設備采干粉壓機，根據模具大小與欲壓制高度，計算出所要加的磁體粉料與磁溫度補償粉料重量。先把1/3的磁溫度補償粉料加入模具凹模內，再加入磁體粉料，最后再加入剩余的2/3的磁溫度補償部分粉料，在5噸/厘米2的壓力下加壓壓制，形成成型坯件，坯件的壓制密度控制在5.5g/cm3;步驟三燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐采用常規燒結工藝進行燒結。燒結密度要求達到7.25g/cm3;步驟四熱處理，采用高溫箱式爐1200固熔，保溫30分鐘，出爐快速冷卻，速度在200°C/分鐘，然后用熱處理磁場在溫度為900°C的條件下，磁場控溫處理60分鐘，最后采用井式回火爐進行時效處理，工藝為65(TC，保溫3小時，620°C，保溫6小時，59(TC保溫12小時，隨爐冷卻，250°C以下出爐。實施例14步驟二復合磁體的壓制成型，設備采干粉壓機，根據模具大小與欲壓制高度，計算出所要加的磁體粉料與磁溫度補償粉料重量。先把1/3-2/3的磁溫度補償粉料加入模具凹模內，再加入磁體粉料，最后再加入剩余的磁溫度補償部分粉料，在8噸/厘米2的壓力下加壓壓制，形成成型坯件，坯件的壓制密度控制在6.2g/cm3;兩者的重量是根據產品尺寸的，磁溫補償粉料的重量等于所用模具面積乘以高度(一般取O.09)，再乘以6;磁體粉料重量等于模具面積乘以高磁體部分高度，再乘以6.3。步驟三燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐采用常規燒結工藝進行燒結。燒結密度要求達到7.25g/cm3;步驟四熱處理，采用高溫箱式爐130(TC固熔，保溫30分鐘，出爐快速冷卻，速度在300°C/分鐘，然后用熱處理磁場在溫度為800°C的條件下，磁場控溫處理5分鐘，最后采用井式回火爐進行時效處理，工藝為62(TC，保溫3小時，5900°C，保溫6小時，56(TC保溫12小時，隨爐冷卻，250°C以下出爐。以上所述的實施例，只是本發明較優選的具體實施方式的十四種，本領域的技術人員在本發明技術方案范圍內進行的通常變化和替換都應包含在本發明的保護范圍內。權利要求一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，是按照如下工藝制得的步驟一分別配制磁體粉料和磁溫度補償部分粉料；步驟二復合磁體的壓制成型；步驟三，燒結；步驟四，熱處理；步驟五，磨削精加工。2.根據權利要求1所述一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，磁體粉料包括下述質量百分比例物質鋁為612%，鎳為1030%，銅為35%，余為鐵。3.根據權利要求2所述一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，所述磁體粉料中還包括還包括下述質量百分含量的物質鈷為040%，鈦為06%，鈮為03%。4.根據權利要求2所述一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，各原料以粉狀加入，其中鋁以鐵鋁或鈷鋁合金粉形式，鈦以鈦鐵合金粉，鈮以鈮鐵合金粉加入。5.根據權利要求1所述一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，所述磁溫度補償部分粉料由鐵粉與鎳粉組成，成份重量占比為鎳粉2840%，余為鐵粉。6.根據權利要求1所述一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，其特征在于，所述步驟二復合磁體的壓制成型，將磁溫度補償粉料加入模具凹模內，再加入磁體粉料，最后再加入磁溫度補償部分粉料，再加壓壓制，形成成型坯件，坯件的壓制密度控制在5.56.2g/cm3;步驟三燒結，把成型坯件放入燒結用舟皿，并用鋼玉砂填埋，用真空燒結爐采用常規燒結工藝進行燒結；燒結密度要求達到7.25g/cm3;步驟四熱處理，采用高溫箱式爐1200130(TC固熔，保溫2-30分鐘，出爐快速冷卻，速度在200300°C/分鐘，然后80090(TC磁場控溫處理5_60分鐘，最后采用井式回火爐進行時效處理，工藝為620650°C，保溫3小時，590620°C，保溫6小時，560590°C保溫12小時，隨爐冷卻，250°C以下出爐。全文摘要本發明涉及磁性材料領域，是一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體。解決上述現有技術磁體與磁溫度補償材料的分別加工然后組裝，費時費工，成本較高，而且兩種工藝都采用了粘結劑，其永磁系統不能隨溫度變化而能保持穩定，使用范圍受到了一定的限制，特別是某些高溫領域。解決不能隨溫度變化而能保持穩定等問題，提供一種具有磁溫度補償的儀表用復合磁體，特別是磁性提供部分是燒結鋁鎳鈷材料的復合磁體。本發明通過分別配制磁體粉料和磁溫度補償部分粉料，然后壓制成型，燒結，熱處理后磨削精加工制得。文檔編號H01F7/00GK101707113SQ20091022318公開日2010年5月12日申請日期2009年11月13日優先權日2009年11月13日發明者凌銓,張利平,王占國申請人:寧波盛事達磁業有限公司