CN103506624A - 钕铁硼磁体的烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，包含如下步骤：1）准备步骤：将钕铁硼生坯埋入耐高温粉料中，使所述钕铁硼生坯与空气隔绝，该耐高温粉料的烧结温度高于钕铁硼磁体的烧结温度；2）入炉步骤：将钕铁硼生坯连同耐高温粉料一同送入炉内的烧结空间；3）烧结步骤：将钕铁硼生坯烧结成钕铁硼磁体。该方法可以降低钕铁硼生坯在入炉前的氧化，从而减少烧结的变形，减少钕铁硼生坯的预留加工余量，使后续的机加工变得方便。

Description

钕铁硼磁体的烧结方法

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体的烧结方法。

背景技术

目前，公知的用于钕铁硼磁体的烧结技术为真空烧结法，该方法是将钕铁硼生坯排放在料架上入炉直接烧制，在入炉的过程中钕铁硼生坯会短暂的接触空气，易造成生坯的氧化。在烧制过程中由于加热不均匀和生坯表面的氧化，易造成烧结后尺寸变形，烧结后毛坯产生的形变会增加后续机加工的难度和时间，且变形严重的毛坯只能报废或部分利用。为了减少这种变形的影响，提高产品的合格率，必须增加毛坯在后续机加工工序中的加工余量，这样就需要把钕铁硼生坯的尺寸设计得足够大，留出较多的加工余量，会造成材料浪费及烧结和机加工成本的上升。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种钕铁硼磁体的烧结方法，其可以降低钕铁硼生坯在入炉前的氧化，从而减少烧结的变形，减少钕铁硼生坯的预留加工余量，使后续的机加工变得方便。

为实现上述目的，本发明公开如下技术方案：

一种钕铁硼磁体的烧结方法，包含如下步骤：

1）准备步骤：将钕铁硼生坯埋入耐高温粉料中，使所述钕铁硼生坯与空气隔绝，该耐高温粉料的烧结温度高于钕铁硼磁体的烧结温度；

2）入炉步骤：将钕铁硼生坯连同耐高温粉料一同送入炉内的烧结空间；

3）烧结步骤：将钕铁硼生坯烧结成钕铁硼磁体。

上述技术方案中，在所述准备步骤中，所述耐高温粉料是石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉或耐高温陶瓷粉中的一种。此处使用的耐高温粉料必须具有耐高温性，在钕铁硼磁体烧结的过程中不会发生烧熔，并且要具有化学惰性，不与生坯发生反应，石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉或耐高温陶瓷粉均可以满足这种需求。

上述技术方案中，在所述准备步骤中，使用带有至少一个小格的料盘盛放所述钕铁硼生坯和所述耐高温粉料，每个所述小格中至少盛放一个钕铁硼生坯，并且用所述耐高温粉料填充所述小格中剩余的空间；在所述入炉步骤中，将盛放有所述钕铁硼生坯和所述耐高温粉料的所述料盘送入炉内的烧结空间。

上述技术方案中，所述料盘是用石墨制成的。

上述技术方案中，每个所述小格中盛放至少两个钕铁硼生坯，并且该至少两个钕铁硼生坯彼此之间均用所述耐高温粉料隔开。

上述技术方案中，在所述准备步骤中，所述耐高温粉料的粒径范围是10-60μm。

上述技术方案中，在所述入炉步骤中，先用惰性气体充满炉内的烧结空间，然后将钕铁硼生坯连同耐高温粉料一同送入炉内的烧结空间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、用耐高温粉料将钕铁硼生坯埋起来，隔绝了钕铁硼生坯和空气的接触，可以避免钕铁硼生坯在入炉前接触空气而氧化，从而减少烧结的变形，从而允许减少后续的工艺中对钕铁硼磁体毛坯的加工余量，使机加工变得方便。

2、耐高温粉料的烧结温度高于钕铁硼磁体的烧结温度，可以保证烧结后的钕铁硼磁体表面不会粘接上杂质。

3、耐高温粉料的粒径在10-60μm的范围内，既可以保证对石墨盒内的间隙、钕铁硼生坯之间的间隙进行有效填充，避免钕铁硼生坯接触到空气或者彼此相接触，又可以保证钕铁硼生坯在烧结过程中形成良好的外形。若粒径小于10μm，耐高温粉料的颗粒在烧结过程中容易渗透进入钕铁硼生坯中形成杂质；若粒径大于60μm，则耐高温粉料的颗粒彼此间会形成较大的空隙，容易导致钕铁硼生坯的表面受热不均匀，造成过大的变形量。

4、石墨制成的料盘上设有多个小格，可以减少用耐高温粉料掩埋钕铁硼生坯的工作量，还可以利用石墨良好的热传导性来改善钕铁硼生坯的受热情况。

5、用惰性气体充满炉内的烧结空间，可以进一步保证烧结过程中不会产生钕铁硼磁体的氧化。

具体实施方式

下面对本发明的优选具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

一种钕铁硼磁体的烧结方法，包含如下步骤：

1）准备步骤；

2）入炉步骤；

3）烧结步骤。

以下分不同实施例对上述步骤进行具体说明。

实施例一

本实施例中，前述各个步骤的具体内容为：

准备步骤：将钕铁硼生坯放置在一个设有至少一个小格的石墨料盘内，每个小格中放置至少一个钕铁硼生坯，并用粒径范围是10-60μm的耐高温粉料将钕铁硼生坯饱满地埋起来以隔绝空气。小格内的空间要被耐高温粉料完全填充，这样不仅可以保证隔绝空气，还可以使钕铁硼生坯在小格内得到良好的定位，不会轻易移动位置。如果钕铁硼生坯的尺寸很小，可以在一个小格内放置两个或更多个钕铁硼生坯，但是要保证在同一个小格内的任意两个钕铁硼生坯彼此之间都用耐高温粉料进行良好的间隔。为了避免钕铁硼磁体表面粘结杂质，要选用烧结温度高于钕铁硼磁体的耐高温粉料，例如选用石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉或耐高温陶瓷粉等粉料中的一种。这些粉料具有很高的热稳定性和惰性，不仅不易熔化，还不会和钕铁硼生坯发生反应。

入炉步骤：先用惰性气体充满炉内的烧结空间，然后将装有钕铁硼生坯和耐高温粉料的石墨料盘送入炉内的烧结空间中。

烧结步骤：将钕铁硼生坯烧结成钕铁硼磁体。

用上述方法，可以使最终成品的外形尺寸变形得到良好的控制。表一是本实施例的烧结方法和原有的真空烧结法得到的成品外形尺寸的数据。测量使用的工具是游标卡尺。比较两组数据可知，使用本实施例的方法后，在最终成品的每一个加工边上，可以平均减少近0.5mm左右的尺寸变形。

表一：不同工艺烧结后尺寸检测（单位：mm）

在本实施例的技术方案中，并未给出诸如烧结温度、烧结时间等在钕铁硼磁体烧结过程中必不可少的技术信息，其原因在于这些技术信息均可在现有技术的范围内获取并沿用，且这种沿用不会影响本发明目的的实现。

实施例二

本实施例是在前一实施例的基础上，用一个没有小格的平整石墨料盘来盛放钕铁硼生坯和耐高温粉料，其余技术内容则与前一实施例保持一致。由于耐高温粉料（石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉或耐高温陶瓷粉等粉料中的任一种）的热传导性能都比石墨料盘要差一些，因而本实施例中的钕铁硼生坯在烧结过程中的受热情况要比前一实施例差一些，但是只要适当调整炉内的温度和烧结时间，仍然可以得到和表一具有相同统计效果的烧结尺寸。

实施例三

本实施例是在实施例一和二的基础上，对耐高温粉料的选取方案进行变换。在本实施例中，石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉和耐高温陶瓷粉等粉料中的至少两种可以相互混合在一起后投入使用。由于上述几种粉料彼此之间在高温下并不会发生反应，因而可以满足本发明技术方案的需求。但是由于不同的粉料在热传导性能上具有一定的区别，所以两种或更多种粉料混合后，钕铁硼生坯在烧结过程中的表面受热均匀性会有小幅的下降，但不会造成明显的钕铁硼磁体外形形变，可以得到近似于表一的统计效果的烧结尺寸，能够满足本发明的发明目的所需。

以上公开的仅为本发明较优的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，包含如下步骤：

1）准备步骤：将钕铁硼生坯埋入耐高温粉料中，使所述钕铁硼生坯与空气隔绝，该耐高温粉料的烧结温度高于钕铁硼磁体的烧结温度；

2）入炉步骤：将钕铁硼生坯连同耐高温粉料一同送入炉内的烧结空间；

3）烧结步骤：将钕铁硼生坯烧结成钕铁硼磁体。

2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，在所述准备步骤中，所述耐高温粉料是石墨粉、氧化铝粉、氧化镁粉或耐高温陶瓷粉中的一种。

3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，在所述准备步骤中，使用带有至少一个小格的料盘盛放所述钕铁硼生坯和所述耐高温粉料，每个所述小格中至少盛放一个钕铁硼生坯，并且用所述耐高温粉料填充所述小格中剩余的空间；

在所述入炉步骤中，将盛放有所述钕铁硼生坯和所述耐高温粉料的所述料盘送入炉内的烧结空间。

4.根据权利要求3所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，所述料盘是用石墨制成的。

5.根据权利要求3所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，每个所述小格中盛放至少两个钕铁硼生坯，并且该至少两个钕铁硼生坯彼此之间均用所述耐高温粉料隔开。

6.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，在所述准备步骤中，所述耐高温粉料的粒径范围是10-60μm。

7.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体的烧结方法，其特征在于，在所述入炉步骤中，先用惰性气体充满炉内的烧结空间，然后将钕铁硼生坯连同耐高温粉料一同送入炉内的烧结空间。