CN103700463A - 一种扬声器用永磁体及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扬声器用永磁体及其加工工艺，所述的永磁体中各组分的重量比为：10%-14.5%的钕，1.5%-2.4%的碳酸钙，2.2%-2.6%的钛，8%-12.5%的氧化锌，2%-4.5%的硼，3%-4.5%的氧化铝，0.2%-0.8%的稼，余量为氧化铁，所述的原料经过氧化→气流磨→成型→等静压→剥油→烧结→后加工后得到产品，本发明通过氧化铁为永磁体的基床，在氧化铁中三价铁和二价铁的摩尔比为2:1的时候，永磁体的最大磁能积最高，磁感的矫顽力高，同时在长时间的使用后，永磁体内的晶粒连接稳定，保证了扬声器的声音质量，方便了扬声器的长时间使用，根据不同频率的扬声器添加不同的合金金属，适用范围广，提高了扬声器的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及永磁材料领域，尤其涉及一种用于扬声器领域的永磁体及其加工工艺。
背景技术
扬声器中永磁体的工作原理：扬声器中永磁体两极之间有一可动铁心的电磁铁，当电磁铁的线圈中没有电流时，可动铁心受永磁体两磁极相等级吸引力的吸引，在中央保持静止；当线圈中有电流流过时，可动铁心被磁化，而成为一条形磁体。随着电流方向的变化，条形磁体的极性也相应变化，使可动铁心绕支点作旋转运动，可动铁心的振动由悬臂传到振膜（纸盆）推动空气热振动。
由于扬声器内的的永磁体需要在不同频率的声音下进行工作，而长时间处于不同振动频率的声波的情况下，容易造成永磁体内部晶粒结构松动，进而导致永磁体的磁性下降，造成扬声器的声音容易失真，进而导致整体扬声器使用寿命的下降，对于扬声器的后续维护和整体性能造成很大的影响。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种在长时间的振动频率下，使用寿命长，适用于扬声器的永磁体及其加工工艺。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种扬声器用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为：10%-14.5%的钕，1.5%-2.4%的碳酸钙，2.2%-2.6%的钛，8%-12.5%的氧化锌，2%-4.5%的硼，3%-4.5%的氧化铝，0.2%-0.8%的稼，余量为氧化铁，所述氧化铁中包含三价铁和二价铁，所述三价铁和二价铁的摩尔比为2:1，所述的产品中添加合金金属，所述的合金金属为钇铁合金、铈铁合金以及镥铁合金中的一种。
本发明所述的一种扬声器用永磁体的加工工艺，所述的原料经过氧化→气流磨→成型→等静压→剥油→烧结→后加工后得到产品，所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。
本发明所述合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1:1，所述合金金属的颗粒的平均直径为4um-6um，所述合金金属的用量为永磁体总质量的0.03%-0.08%。
本发明所述氧化过程中，将铁粉投入到含有水蒸气反应釜中进行反应，逐渐升温到400℃，氧化过程中每隔10min称取氧化铁的重量，直至三次称重后重量不在变化，停止氧化操作取出氧化铁。
本发明所述的气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为8um-10um。
本发明所述的成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。
本发明所述的等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的20%-25%。
本发明所述的剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作，剥油盒中的氧含量0-0.05%。
本发明所述烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为1-2h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1300-1400℃，烧结时间为2.5h-4.5h，然后分别在800℃-850℃的条件下进行回火，回火5-6h。
本发明所述烧结过程中，优选的烧结温度为1340℃，在烧结过程中，温度的提高有利于晶粒的长大，使晶粒内气孔减少，从而使材料的密度提高，但是当温度超过1340℃时，产品中的其他材料容易挥发形成气孔，密封反而会下降，进而降低了材料的磁性能。
本发明中根据材料适用的不同的扬声器型号，适用不同的合金金属，其中铈铁合金用于低频扬声器中永磁体的，镥铁合金用于中频扬声器中永磁体的构造，而钇铁合金则用于高频扬声器中永磁体的构造，根据实际的需要的不同频率，旋转不同材料的合金金属，通过合金金属与原料的结构，在烧结时辅助产品的晶粒成型，提高晶体的密度，进而提高了产品的性能。
本发明通过氧化铁为永磁体的基床，在氧化铁中三价铁和二价铁的摩尔比为2:1的时候，永磁体的最大磁能积最高，磁感的矫顽力高，同时在长时间的使用后，永磁体内的晶粒连接稳定，保证了扬声器的声音质量，方便了扬声器的长时间使用，根据不同频率的扬声器添加不同的合金金属，适用范围广，提高了扬声器的整体性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：一种扬声器用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为：10%的钕，1.5%的碳酸钙，2.2%的钛，8%的氧化锌，2%的硼，3%的氧化铝，0.2%的稼，余量为氧化铁，所述氧化铁中包含三价铁和二价铁，所述三价铁和二价铁的摩尔比为2:1，所述的产品中添加铈铁合金，铈铁合金中不同微量元素的与铁的重量比为1:1，铈铁合金的颗粒的平均直径为4um-6um，所述合金金属的用量为永磁体总质量的0.03%-0.08%。
氧化过程中，将铁粉投入到含有水蒸气反应釜中进行反应，逐渐升温到400℃，氧化过程中每隔10min称取氧化铁的重量，直至三次称重后重量不在变化，停止氧化操作取出氧化铁。
气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为8um。
成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。
等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的20%。
剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作，剥油盒中的氧含量0-0.05%。
烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1100℃，烧结时间为1h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1340℃，烧结时间为2.5h，然后分别在800℃的条件下进行回火，回火5h。
实施例2：一种扬声器用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为：14.5%的钕， 2.4%的碳酸钙，2.6%的钛，12.5%的氧化锌，4.5%的硼，4.5%的氧化铝，0.8%的稼，余量为氧化铁，所述氧化铁中包含三价铁和二价铁，所述三价铁和二价铁的摩尔比为2:1，所述的产品中添加钇铁合金，钇铁合金中不同微量元素的与铁的重量比为1:1，钇铁合金的颗粒的平均直径为4um-6um，所述合金金属的用量为永磁体总质量的0.03%-0.08%。
氧化过程中，将铁粉投入到含有水蒸气反应釜中进行反应，逐渐升温到400℃，氧化过程中每隔10min称取氧化铁的重量，直至三次称重后重量不在变化，停止氧化操作取出氧化铁。
气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为10um。
成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。
等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的20%-25%。
剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作，剥油盒中的氧含量0-0.05%。
烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为2h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1340℃，烧结时间为4.5h，然后分别在850℃的条件下进行回火，回火6h。
实施例3：一种扬声器用永磁体，所述的永磁体中各组分的重量比为：12%的钕，2.1%的碳酸钙，2.4%的钛，10%的氧化锌，3%的硼，4%的氧化铝，0.6%的稼，余量为氧化铁，所述氧化铁中包含三价铁和二价铁，所述三价铁和二价铁的摩尔比为2:1，所述的产品中添加镥铁合金。镥铁合金中不同微量元素的与铁的重量比为1:1，镥铁合金的颗粒的平均直径为4um-6um，所述合金金属的用量为永磁体总质量的0.03%-0.08%。
氧化过程中，将铁粉投入到含有水蒸气反应釜中进行反应，逐渐升温到400℃，氧化过程中每隔10min称取氧化铁的重量，直至三次称重后重量不在变化，停止氧化操作取出氧化铁。
气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为9um。
成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。
等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的22%。
剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作，剥油盒中的氧含量0-0.05%。
烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1150℃，烧结时间为1.5h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1340℃，烧结时间为3h，然后分别在800℃-850℃的条件下进行回火，回火5.5h。
实施例4：根据将不同Fe3+与Fe2+的比例的氧化铁进行永磁体的制备实验，（其他条件均相同）结果如下表所示：
由此表可以看出，在氧化铁中三价铁和二价铁的摩尔比为2:1的时候，永磁体的最大磁能积最高，磁感的矫顽力高，以此保证了扬声器的音质效果，不仅提高了扬声器的使用寿命，而且提高了扬声器的整体质量，
实施例5：根据1-3实施例的永磁体与市面上常用扬声器的永磁体进行对比，其连续工作480h设定为高频声音下工作，结果如下表所示：
由上表可以看出，本发明所述产品的三个实施例中的生产的永磁体的最大磁能积和磁感矫顽力均大于市面上常用的扬声器永磁体，提高了扬声器的整体性能；同时在长时间的使用后，永磁体内的晶粒连接稳定，保证了扬声器的声音质量，退磁效果较小，方便了扬声器的长时间使用。
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种扬声器用永磁体，其特征在于，所述的永磁体中各组分的重量比为：10%-14.5%的钕，1.5%-2.4%的碳酸钙，2.2%-2.6%的钛，8%-12.5%的氧化锌，2%-4.5%的硼，3%-4.5%的氧化铝，0.2%-0.8%的稼，余量为氧化铁，所述氧化铁中包含三价铁和二价铁，所述三价铁和二价铁的摩尔比为2:1，所述的产品中添加合金金属，所述的合金金属为钇铁合金、铈铁合金以及镥铁合金中的一种。
2.一种扬声器用永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的原料经过氧化→气流磨→成型→等静压→剥油→烧结→后加工后得到产品，所述的微量合金金属在原料进行烧结阶段加入到产品中。
3.根据权利要求1中所述的扬声器永磁体，其特征在于，所述合金金属中不同微量元素的与铁的重量比为1:1，所述合金金属的颗粒的平均直径为4um-6um，所述合金金属的用量为永磁体总质量的0.03%-0.08%。
4.根据权利要求1中所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述氧化过程中，将铁粉投入到含有水蒸气反应釜中进行反应，逐渐升温到400℃，氧化过程中每隔10min称取氧化铁的重量，直至三次称重后重量不在变化，停止氧化操作取出氧化铁。
5.根据权利要求2所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的气流磨过程中，氧化铁和其他原料经过气流磨通过高压气流粉碎处理，气流磨在氮气保护的环境下进行处理，气流磨的通过直径为8um-10um。
6.根据权利要求2所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的成型过程中，通过成型压机进行处理，将细粉压制成所需要的形状，所述的的压机操作过程在磁场和到氮气保护的的环境中进行。
7.根据权利要求2所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的等静压的过程中，通过冷等静压机对产品进行处理，使产品的密度增加，所述静压后的体积为静压前的20%-25%。
8.根据权利要求2所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述的剥油过程中，将静压后产品的包装拆掉，该操作在氮气保护的剥油盒中进行操作，剥油盒中的氧含量0-0.05%。
9.根据权利要求2所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述烧结的过程中，通过线将剥油后的产品加入到烧结炉中进行烧结，烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为1-2h，在加热微量合金金属继续进行烧结，烧结温度提高到1300-1400℃，烧结时间为2.5h-4.5h，然后分别在800℃-850℃的条件下进行回火，回火5-6h。
10.根据权利要求9所述的扬声器永磁体的加工工艺，其特征在于，所述烧结过程中，优选的烧结温度为1340℃。
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