CN103480839A - 磁性金属粉末的定向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性金属粉末定向的装置,包括调节螺杆，所述调节螺杆上、下平行的设有两个半开放的磁路，所述磁路由永磁体和磁轭组成，所述永磁体半开放的固定设置在相应的所述磁轭内，使上、下所述的永磁体面对面的平行相对，所述磁轭与所述调节螺杆垂直设置，所述磁轭的一端与调节螺杆相连，通过调节螺杆调节相邻永磁体之间的距离，以改变定向的磁场强度，所述上、下永磁体的表面互相平行，以形成同极对置的磁路结构，本发明对鳞片状软磁金属微粉进行定向时，微粉定向率高，制作的抗EMI柔性磁片质量稳定，加工更快速、更高效。

Description

磁性金属粉末的定向装置

技术领域

本发明涉及一种用于将鳞片状磁性金属微粉定向排列的装置。

背景技术

射频识别技术（RFID）作为实现物联网物品识别基础的核心环节，必须使用柔性磁片。它用非常薄1μm以下的鳞片状金属粉末制成，它能吸收高频电磁干扰波，并能有效的防止金属物体反射对读卡器识别RFID标签的干扰。在物联网通信频段能，它能提高天线的有效高度，增加通信距离。

传统的抗EMI材料用球形、椭球形、块状及不规则形状金属磁性粉末制成。这些形貌的磁性颗粒制作的柔性抗EMI磁片中存在大量的间隙，容易造成部分电磁波透射，因而其对高频电磁干扰波的吸收率较低。用鳞片状金属软磁微粉制作的抗EMI磁片是鳞片状金属软磁微粉片阵，电磁干扰波一旦进入这个片阵后，虽然经过连续地反射和折射，也很难穿过片阵，然而，在连续地反射和折射过程中，电磁干扰波的能量被逐步衰减、消耗殆尽，并以热能的形式散发掉。

鳞片状金属软磁微粉制作的抗EMI磁片时，关键技术是将自然排列、杂乱无章的鳞片状金属软磁微粉按同一个方向取向、平行排列。这是提高抗EMI磁片吸收率的关键。传统的定向方式有两种：压力定向和磁场定向。对于极薄的鳞片状金属软磁微粉而言，压力定向必然会将其中的部分鳞片状金属软磁微粉破坏，大大降低了磁片的性能。传统的异极对置磁路只能使鳞片状金属软磁微粉的长轴方向沿磁场方向定向排列，而短轴则可以停留在与磁场垂直的任意方向上，这就无法满足抗EMI磁片的使用要求。

发明内容

本发明针对传统的片状磁性粉末的定向装置的缺点，提供一种磁性金属粉末的定向装置，本发明在鳞片状金属软磁微粉定向时，鳞片状金属软磁微粉定向度高，加工更快速、而且更高效。

技术方案：一种金属软磁微粉的定向装置,包括调节螺杆，所述调节螺杆上、下平行的设有两个半开放的磁路，所述磁路由永磁体和磁轭组成，所述永磁体半开放的固定设置在相应的所述磁轭内，使上、下所述的永磁体面对面的平行相对，所述磁轭与所述调节螺杆垂直设置，所述磁轭的一端与调节螺杆相连，通过调节螺杆调节相邻永磁体之间的距离，以改变定向的磁场强度，所述上、下永磁体的表面互相平行，以形成同极对置的磁路结构。

上述的磁性金属粉末的定向装置，其中：所述调节螺杆通过调节相邻永磁体之间的距离改变定向磁场的强弱，磁场变化范围为200高斯～4000高斯。

工作原理：由于是一个同极对置的磁路结构，上下两块磁铁之间互相排斥，不形成磁路。各自的磁力线从一个面出发，经过磁铁四周的磁轭，达到另一个面，以此形成磁路。永磁体四周都有软铁组成的磁轭，软铁的磁阻很小，它为磁力线提供了通路，同时防止磁力线向周围空间泄漏。同极对置的磁路结构防止了定向位置的磁力线方向垂直于磁体表面，两块磁铁互相靠近就迫使磁力线尽量贴近磁体表面，沿着磁体表面向四周呈辐射状行径，通过磁轭到达磁体的另一面。当一个细小的软磁性粉末受到外磁场作用时，其内部磁矩就会沿磁场方向定向排列，从而呈现出磁性。由于在其长度方向排列的磁矩最多，这个方向的磁性最强，因此，软磁性粉末的长度方向始终处于磁场方向上，即磁力线走向方向。对于鳞片状软磁金属而言，仅仅使其长轴方向处于磁场方向是不够的，因为其短轴方向仍然可以任意排列，因此，在其短轴方向仍然需要一个磁场力的作用，使其定向排列。同极对置的磁路结构，通过几乎平行于磁体表面的、向四周辐射的磁场就能满足鳞片状软磁金属微粉长、短轴两个方向同时定向在一个平面内的要求。同一个微粉的长、短轴同时定向在一个平面内，亿万个微粉都按此定向，于是所有的微粉定向后其大平面不是处于同一平面内，就是处于相互平行的平面内，形成堆积的叠片状态。

有益效果：由于所述磁铁与永磁体组成的为同极对置的磁路可以对片状磁性粉末的长轴和短轴方向同时定向，使长轴和短轴方向组成的大平面处于定向磁场平面内，定向后众多的片状粉末的大平面不是处于同一平面内，就是处于相互平行的平面内。使本发明处理鳞片状软磁金属微粉时的定向率高，制作的柔性抗EMI磁片质量稳定，加工更快速、更高效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的A-A剖面图。

图3是本发明磁性微粉定向的原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，一种磁性金属粉末的定向装置, 包括调节螺杆3，所述调节螺杆3上、下平行的设有两个半开放的磁路，所述磁路由永磁体2和磁轭1组成，所述永磁体2半开放的固定设置在相应的所述磁轭1内，即永磁体2三面包围的固定在所述磁轭1内，使上、下永磁体2的相对面是直接相对的，所述磁轭与所述调节螺杆垂直设置，所述磁轭1的一端与调节螺杆3相连，磁轭2一端与所述调节螺杆3可通过螺纹相连，通过调节螺杆3调节相邻永磁体2之间的距离，以改变定向的磁场强度，所述上、下永磁体2的表面互相平行，以形成同极对置的磁路结构，即上、下永磁体2的相对面为同极。所述的永磁体2提供需要的磁场，所述的磁轭1为低磁阻材料，提纲磁力线的通路，永磁体2与磁轭1形成半开放的磁路，并防止磁力线泄漏。这个磁场形成的磁力线从磁体中心向磁体四周呈辐射状。上、下两个磁场及形成同极对置磁场。调节所述螺杆3可以调节两块磁体之间的距离，从而改变磁场的强度，提供所需要的定向磁场强度。针对不同的鳞片状软磁金属微粉，可以提供不同的定向磁场强度。其变化范围为200高斯～4000高斯，优选项，1500高斯～2500高斯。所述的永磁体2由铁氧体、稀土或钕铁硼等材料制成，可以根据需要制作成矩形、圆形或其他形状。所述的磁轭1可根据所选的磁体形状进行设计。所述磁轭1由软铁构成，可以根据需要制作成矩形、圆形或其他形状；所述的永磁体2是磁场的提供者，2所述调节螺杆3由不导磁的材料制成，通过调节螺杆可以改变定向磁场的强弱。

图3所述为磁性粉末定向原理示意图，永磁体2产生一个磁场，如果没有低磁阻的物质存在，磁力线就会向其周围空间发散，磁轭1是低磁阻（高磁导率）物质，于是就使磁力线在磁轭1和永磁体2形成半开放回路，磁力线在没有磁轭的地方，从才进入永磁体表面附近的狭小空间、形成永磁体2与磁轭1构成的半开放的磁路，这就是可以利用的磁场。调节螺杆3就可以改变这个磁场的强度。由于是同极对置，上、下两个磁场的磁力线都不会进入对方，而呈相互平行的状态，从永磁体中心到边缘形成向四周发散的辐射状磁力线。当薄膜5上的磁性流体4经过这个同极对置磁场中间时，鳞片状磁性微粉受到磁场力的作用，其长度和宽度方向趋于与磁力线方向一致，从而实现定向，使数以亿万计的鳞片状磁性微粉的长度、宽度方向组成的平面处于相互平行的平面内或同一平面内。

采用工业纯铁制作磁轭，磁体采用钕铁硼材料，用黄铜制作调节螺杆。钕铁硼磁体表面中心磁场强度≥2000高斯，通过调节螺杆，可以获得500～2000高斯的定向磁场。用本发明对粘度为10000mPa.s左右的磁性粉末与粘接剂的混合物流体进行定向，鳞片状金属软磁微粉的取向排列率大于99%。

Claims (3)

1.一种磁性金属粉末的定向装置,其特征在于，包括调节螺杆，所述调节螺杆上、下平行的设有两个半开放的磁路，所述磁路由永磁体和磁轭组成，所述永磁体半开放的固定设置在相应的所述磁轭内，使上、下所述的永磁体面对面的平行相对，所述磁轭与所述调节螺杆垂直设置，所述磁轭的一端与调节螺杆相连，通过调节螺杆调节相邻永磁体之间的距离，以改变定向的磁场强度，所述上、下永磁体的表面互相平行，以形成同极对置的磁路结构。

2.如权利要求1所述的磁性金属粉末的定向装置，其特征在于：所述调节螺杆通过调节相邻永磁体之间的距离改变定向磁场的强弱，磁场变化范围为200高斯～4000高斯。

3.根据权利要求1所述的磁性金属粉末的定向装置，其特征在于：所述磁轭与永磁体组成的同极对置的磁路可以对片状磁性粉末的长轴和短轴方向同时定向，使长轴和短轴方向组成的大平面处于定向磁场平面内，定向后众多的片状粉末的大平面处于同一平面内或处于相互平行的平面内。

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