CN110136916B - 一种辐射取向实心圆柱状磁体及其生产方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种辐射取向实心圆柱状磁体、成型和制造方法及所用设备以及转子和电机组件，实心圆柱状磁体的辐射取向度≥90％，用于成型的模具不包括模芯，成型中模具内的磁粉颗粒在磁场中连续旋转，成型中施加取向磁场，制造得到的实心圆柱状磁体可直接用于微型电机的转子，替代传统的有辐射取向圆环形磁环的转子，也可生产出任意内径的辐射取向圆环形磁环，可满足微型电机对内径3mm以下甚至更小内径的辐射取向圆环形磁环的需求，该制造方法降低了规模化生产微型磁体的成本，工业化应用前景广阔，在微型磁体制造领域具有重要意义。

Description

一种辐射取向实心圆柱状磁体及其生产方法及设备
技术领域
本发明属于磁性材料领域，涉及一种辐射取向实心圆柱状磁体、成型和制造方法以及所用设备。
技术背景
永磁性材料是一类非常重要且用途非常广泛的功能材料。永磁电机是永磁材料的重要应用领域。永磁电机中的永磁材料大部分都安装在电机转子上，为电机提供永久磁场。电机转子一般都是圆形的，电机转子表面的永久磁场一般都由多对磁极组成。所以，如果使用平行取向永磁材料生产永磁电机，就需要将平行取向永磁材料先加工成瓦形，再用胶水将瓦形永磁材料粘贴到电机转子表面。电机转子上瓦形永磁材料的片数与设计磁场极数相一致。由于平行取向瓦形永磁材料的大部分磁场的取向方向不是电机转子的半径方向，所以会在电机转子的非半径方向出现磁场分量，电机高速旋转时这种磁场分量会使电机产生震动、噪音和温升等不足。为此人们发明了辐射(放射)取向圆环形永磁材料及其生产方法，例如发明人的在先申请ZL200710106670.1，ZL200810066269.4等，辐射取向圆环形永磁材料由于其取向方向与永磁电机轴的半径方向一致而提高或改善了永磁电机的某些特性，因此获得了广泛应用。
因为辐射取向圆环形永磁材料可以提高或改善电机的某些特性，所以用辐射取向圆环形永磁材料生产的电机在自动化装备、智能化装备、机器人中的用途非常广泛。小型化和微型化是自动化装备、智能化装备和机器人行业的发展趋势。微型装备需要微型电机，如果用辐射取向圆环形磁环生产微型电机，就首先要保证辐射取向圆环形磁环必须是微型的，但目前生产辐射取向圆环形磁环的技术，例如发明人的在先专利ZL200710106670.1，ZL200810066269.4以及日本信越专利CN03823303.7等，都必须在模具中心设置一个起导磁作用的铁磁材料组成的模芯，只有这样才能生产出辐射取向的磁环。但微型电机需要的辐射取向圆环形磁环直径都比较小，磁环的内径更小，对于内径3mm以下甚至更小内径的辐射取向圆环形磁环用ZL200710106670.1，ZL200810066269.4、CN03823303.7等专利技术几乎无法生产。
发明内容
各向异性磁粉的易磁化方向在磁场中会沿磁场方向有序排列，磁场越强排列有序度越大，有序度越大最终磁体的磁性能就越高，但外界磁场消失后磁粉的有序排列会随之消失，会自然恢复到混乱状态排列。因此，生产辐射取向实心圆柱状磁体必须解决两个方面的问题：一是让模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照辐射状(放射状)排列；二是让模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照辐射状(放射状)排列的状态在取向磁场消失后不会回复到取向之前的混乱状态。
为了解决这两个问题，本发明提出了磁学原理与力学原理相结合的方法：用磁学原理解决模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照放辐射状(放射状)排列问题；用力学原理解决取向磁场消失后模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照放辐射状(放射状)排列的状态不会回复到取向之前的混乱状态问题。
鉴于此，本发明的技术方案之一是提供了一种辐射取向的实心圆柱状磁体，所述实心圆柱状磁体的辐射取向度≥90％，实心圆柱状磁体直径D与取向磁场宽度W满足关系：W＝nD+W0，其中n为0.05-5，W0为0.1-1，所述取向磁场宽度W为取向磁场磁极中心部分的平行磁场宽度，所述实心磁体为径向各向异性磁体。
提出上述关系的原因是：由于磁极宽度与磁极的导磁能力密切相关，各向异性磁粉颗粒的易磁化方向在磁场中会沿磁场方向有序排列，磁场越强排列有序度越高，最终磁体的磁性能就越高；然而，磁极宽度越窄，通过磁极的磁通量就越少，磁极之间形成的准二维取向磁场越弱，会导致各向异性磁粉的易磁化方向在磁场中的取向度降低，反而不利于生产出高磁性能的辐射取向实心磁体。
本发明提供的辐射取向实心磁体可直接用于微型电机的转子，替代有辐射取向圆环形磁环的转子，也可在生产出的辐射取向实心圆柱状磁体的中心打所需直径(允许任意小的内径)的孔使其成为辐射取向圆环形磁环，满足微型电机对内径3mm以下甚至更小内径的辐射取向圆环形磁环的需求。
本发明的技术方案之二是提供一种上述辐射取向的实心圆柱状磁体的成型方法，用于成型的模具不包括模芯，成型中施加准二维取向磁场，成型中模具内的磁粉颗粒在磁场中连续旋转。特别是，成型中采用阶段性变化磁场，包括：施加使模腔中的磁粉充分磁化的第一磁场、模腔内经过充分磁化的磁粉颗粒在所述准二维取向磁场中连续旋转的第二磁场、当模腔内的坯体密度达到离开取向磁场后磁粉颗粒不能自由转动后的第三磁场、模腔内坯体密度达到要求时的第四磁场，其中第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍，第三磁场强度为第二磁场强度的0-1倍，第四磁场强度为第二磁场强度的0.5-0.01倍。
本发明成型模具的中央不设置导磁杆(即模芯)，而传统做法例如ZL200710106670.1，ZL200810066269.4、CN03823303.7等专利，均是在圆柱状成型模具插入一导磁杆，自中心放射状施加磁束，其中圆柱内径越小，可插入的导磁杆直径就越小，施加的磁束就越小，成型后的圆柱状磁体内径尺寸受到严重限制，相比之下，本发明取消了成型模具内设模芯，可规模化生产直接用于微型电机转子的微型圆柱状磁体，可满足微型电机对内径在3mm以下、甚至更小内径的辐射取向圆柱状磁环的需要。
所述成型方法具体包括以下步骤：
(1)准备成型模具，该模具不包括模芯；
(2)将准备好的模具安装在与模具圆柱面垂直的磁场发生装置中；
(3)将各向异性磁粉充填入模腔内；
(4)施加第一磁场，然后模具与模腔内的磁粉连续旋转；或者模具与模腔内的磁粉连续旋转，然后施加第一磁场；
(5)施加第二磁场，在模具与模腔内的磁粉连续旋转过程中，上、下压头同时对模腔内的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，获得坯体；或者下压头不动，上压头向下移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间；或者上压头不动，下压头向上移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，所述一定时间为模具旋转至少一圈所需时间；优选的，所述压力为5-200MPa；
(6)在实施步骤(5)的过程中，当模腔内的坯体密度达到磁粉颗粒离开取向磁场不能自由转动阶段后施加的第三磁场，压头继续施加压力，直至坯体密度达到要求；
(7)施加第四磁场，对坯体进行退磁；优选的，对模腔中的坯体施加一个反向磁场进行退磁，或者施加一个正向反向交替变化的磁场对模具内的坯体进行退磁；
(8)停止加压，模具停止旋转，脱模，得到坯体。
特别的，在执行步骤(3)后，将模具上压头移动至模腔中与取向磁场磁极头上沿高度一致或者略低于取向磁场磁极头上沿的位置，该位置保证模具中的磁粉颗粒在施加第一磁场后全部被磁化，且不会在模具旋转和/或磁场充磁过程中溢出模腔，同时保证模具中的磁粉颗粒有足够自由度使易磁化方向在磁场中有序排列。所述磁粉颗粒的连续旋转可很好地解决取向磁场不均匀导致磁性能不一致的问题。
所述磁场发生装置用于提供取向磁场，包括对称设置的两个磁场极头；所述模具包括模套、模腔、上压头和下压头，但不包括模芯；所述模具由非铁磁性材料制成，保证磁场可以从模具一侧的极头穿越模腔到模具另外一侧的极头。
一对磁极(即一个N极和一个S极)之间的磁场的中心部分是平行磁场，平行磁场外围是弧状磁场，无论如何都产生不了辐射状(放射状)磁场，没有辐射状(放射状)磁场，模腔中磁粉的易磁化方向就不可能辐射状(放射状)排列。为此，发明人团队经过多年艰苦的摸索尝试和生产研发，创新性地提出了在成型中施加准二维取向磁场，是将取向磁场磁极中心部分的平行磁场的宽度减小至仅存在接近二维(即轴向和径向)取向磁场的程度，保证模腔中各向异性磁粉颗粒的易磁化方向在准二维取向磁场中按照准径向排列，并首次提出实心圆柱状磁体直径D与取向磁场宽度W的重要关系，满足下式：W＝nD+W0，其中n为0.05-5，W0为0.1-1，实心圆柱状磁体的辐射取向度达到≥90％，所述取向磁场宽度为取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度。
特别是：在执行步骤(3)后，将模具上压头移动至模腔中与取向磁场极头上沿高度一致或者略低于取向磁场磁极头上沿的位置，该位置保证模具中的磁粉颗粒在施加第一阶段磁场后全部被磁化，且不会在模具旋转和/或磁场充磁过程中溢出模腔，同时保证模具中的磁粉颗粒有足够自由度使易磁化方向在磁场中有序排列；执行步骤(4)时，磁场发生装置首先施加第一阶段的磁场，该第一磁场的作用是让模腔中的磁粉颗粒充分磁化，磁场强度越强，磁粉颗粒磁化越充分，越有利于之后的旋转取向；执行步骤(5)时，模具内的磁粉连续旋转时磁场发生装置施加第二阶段的磁场，该第二磁场的作用是让模腔中磁粉颗粒的易磁化方向沿径向排列，因为该磁场越强，所述准二维取向磁场周围的弧状磁场也会越强，会影响磁粉颗粒的径向排列，因而第二阶段磁场的强度要弱于第一阶段磁场，即第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍；在执行步骤(5)时，在施加第二阶段磁场、模腔中的磁粉颗粒随同模具连续旋转的同时给磁粉施加一个逐渐增加的压力，直至压力增加到一定强度，在该压力强度下，模腔中的磁粉处于径向排列状态；在执行步骤(5)时，包括：当坯体密度达到磁粉颗粒离开所述“准二维取向磁场”不能自由转动状态后施加第三阶段磁场，因为该阶段模腔中的各向异性磁粉颗粒已经完成了径向排列，且离开“准二维取向磁场”后磁粉颗粒不能回复到取向前的混乱状态，为了节省能源，也为了便于对坯体施加第四阶段磁场，第三阶段磁场的强度是第二阶段磁场的1-0倍，压头继续施加压力，直至模具内坯体密度达到要求，磁场装置施加第四阶段磁场，施加第四阶段磁场的目的是为了对坯体退磁，优选的，第四阶段磁场是一个强度为第二磁场强度的0.5-0.01倍的反向磁场，或者是一个正向反向交替变化的磁场，然后停止加压，停止旋转，脱模，完成辐射取向实心圆柱状磁体坯体的压制。
本发明的技术方案之四是提供一种辐射取向实心圆柱状烧结磁体的制造方法，包括：采用前述方法成型辐射取向实心圆柱状磁体坯体，然后进行烧结和时效处理，具体的，所述烧结和时效处理包括以下具体步骤：
(i)预抽真空至10-2Pa以下；
(ii)边抽真空边升温至烧结温度1000-1120℃；
(iii)真空烧结保温；
(iv)充惰性气体，例如Ar或N2等，然后冷却；
(vi)在400℃-600℃时效热处理，或者在850-950℃左右时效处
理后再400℃-600℃时效热处理。
本发明的技术方案之五是提供一种辐射取向实心圆柱状粘结磁体的制造方法，包括：
(1)采用前述方法成型辐射取向实心圆柱状磁体坯体；
(2)热处理使得粘结磁体内的粘接剂固化。
本发明的技术方案之六是提供一种适用于本发明方法的成型设备，包括：成型模具、旋转装置、磁场发生装置和压头施加压力装置，成型模具包括模套、模腔、上压头和下压头，但不包括模芯；磁场发生装置提供的取向磁场在磁体周向360°上间断分布设置，包括至少两个对称设置的外磁极；成型中模具内的磁粉颗粒在磁场中连续旋转；旋转装置带动模具和模腔内的磁粉颗粒在磁场中一起连续旋转而磁场发生装置固定不动、或者带动磁场发生装置旋转而模具固定不动、或者带动模具和磁场发生装置同时旋转，但两者的旋转速度存在速度差。
本发明中的取向磁场可以是电磁场、永磁场、或电磁场和永磁场组成的混合磁场。
本发明具有以下突出的技术效果：
(1)采用磁学原理与力学原理相结合的方法，即用磁学原理解决模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照径向排列问题，用力学原理解决取向磁场消失后模腔中的各向异性磁粉颗粒的易磁化方向照放径向排列的状态不会回复到取向之前的混乱状态问题；
(2)创新性地提出了在辐射取向实心圆柱状磁体成型中，施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部分的平行磁场的宽度减小至仅存在接近二维(即轴向和径向)取向磁场的程度，保证模腔中各向异性磁粉颗粒的易磁化方向在准二维取向磁场中按照准径向排列，并规定了取向磁场宽度W与实心圆柱状磁体直径的设置关系，可有效保证模腔中各向异性磁粉颗粒的易磁化方向按照径向排列，获得辐射取向度≥90％的辐射取向实心圆柱状磁体，保证辐射取向实心磁体的磁性能优异；
(3)提出了微型电机转子用微小直径(或内径)的辐射取向圆柱状磁体的规模化生产方法,解决现有成型后的圆柱状磁体内径尺寸受到严重限制的问题，不仅可生产出整体辐射取向实心圆柱状磁体，还可生产出任意内径的辐射取向圆环形磁环，满足微型电机对内径3mm以下甚至更小内径的辐射取向圆环形磁环的需求，在微型磁体制造领域具有重要意义；
(4)成型中通过施加阶段性变化的取向磁场，一方面保证磁粉的取向始终沿着既定实心圆柱体的辐射方向(即放射方向或径向方向)，取向磁场的磁偏角很小甚至没有，有利于磁粉取向完全，更是非常有利于获得较高的磁性能，另一方面节约了电磁能量，降低了规模化生产磁体的成本，工业化应用前景广阔；
(5)成型中模具与磁粉颗粒的连续旋转可很好地解决取向磁场不均匀导致磁性能不一致导致磁性能降低的问题；
(6)方法适用性非常广泛，不仅可低成本制备烧结各向异性磁体，还可制备粘结磁体，使用的磁粉种类也不受限制，特别适用于成型圆柱状或多面体状钕铁硼、铁氧体等磁体，所得到的辐射取向实心圆柱体磁体不仅可根据需要充磁成任意多极，且磁极还可以是斜的，倾斜角度(即磁极与磁体底面的夹角)不受限制。
附图说明
图1：本发明辐射取向实心圆柱体状磁体的制备示意图；
图2：本发明辐射取向实心多面体状磁体的制备示意图；
图3：本发明辐射取向实心圆柱体状磁体的制备剖面图；
图4：本发明生产的辐射取向实心圆柱状磁体的四极充磁波形。
附图标记：1-模套，2-模腔，3-磁场极头，4-磁场极头，5-上压头，6-下压头
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种辐射取向实心圆柱体状烧结磁体的制造方法，包括以下制备步骤：
(1)准备待成型的RFeB系磁粉，磁粉具体组成及配比为(wt％)：稀土PrNd 29-32％，0.5-6％选自Dy、Tb、Ho、Tb中的任一种或多种元素，Co 0.5-3％，B 0.9-1.15％，Nb≤1％，Zr≤2％，Ti≤1.0％，Cu≤1.0％，Al≤1.0％，余量为Fe及不可避免的杂质；
(2)在真空炉内进行常规熔炼，然后浇铸获得铸锭或者速凝获得薄带；
(3)对铸锭进行破碎或对速凝薄带进行粗粉碎、气流磨等常规制粉方式获得微米级磁粉颗粒，较好的，磁粉平均粒径为5.5微米以下；
(4)按照待成型的实心圆柱形磁体尺寸要求设计和准备相应的圆柱体状成型模具(如图1)，该模具由非铁磁性材料制成，保证磁场可以从模腔的一侧穿越到模腔的另外一侧，模具包括模套1、模腔2、上压头5和下压头6，但不包括模芯；
(5)将准备好的成型模具安装在与磁体圆柱面垂直的磁场发生装置中，所述磁场发生装置设置在模具外周，包括对称设置的两个磁场极头3和4，其中两个磁场极头形成的取向磁场宽度W(即取向磁场磁极中心部分的平行磁场宽度，单位：mm)与圆柱状实心磁体D(单位：mm)满足W＝nD+W0时(其中n为常数，取值为0.05-5，W0为修正值，取值0.1-1mm)，可保证模腔中各向异性磁粉颗粒的易磁化方向全部按照径向排列，获得辐射取向度≥85％，较好的取向度≥91％、取向度最佳达到100％的辐射取向实心磁体；
(6)将步骤(3)准备好的磁粉充填入模具的模腔2内，并将模具上压头5移动至模腔2中与取向磁场极头上沿高度一致或者略低于取向磁场极头上沿的位置，该位置保证模腔中的磁粉不会在模具旋转和/或磁场充磁过程中溢出模腔，同时保证模腔中的磁粉颗粒有足够空间在磁场中连续旋转；启动磁场发生装置产生取向磁场，第一阶段的磁场强度为3-15KGs，优选5-12KGs，该第一磁场的作用是让模腔中的磁粉颗粒充分磁化，磁场强度越强，磁粉颗粒磁化越充分，越有利于之后的旋转取向；然后模具与模腔内的磁粉一起连续旋转，此时施加的第二阶段的磁场强度弱于第一阶段磁场，具体调整为1-10KGs，优选1-5KGs，该第二磁场的作用是让模腔中磁粉颗粒的易磁化方向沿径向排列，该磁场越强，准二维取向磁场周围的弧状磁场也会越强，进而影响磁粉颗粒的径向排列；
(7)采用上、下压头5、6对模腔2内的磁粉施加一逐渐增加的压力，或下压头6不动，上压头5向下移动对模腔2中的磁粉施加一逐渐增加的压力，上述压力由常规的压头施加压力装置(未示出)提供，当该压力增加到一定强度后，模腔中的各向异性磁粉颗粒之间的摩擦阻力f阻大于磁粉颗粒的易磁化方向从有序排列状态回复到混排列状态的回复力f回且小于“准二维取向磁场”对各向异性磁粉颗粒产生的取向力f取并保持一定时间，实现了对模腔中的全部各向异性磁粉颗粒的辐射状(放射状)排列，所述压力优选50-100MPa，所述保持时间为模具旋转至少一圈所需时间，优选1-120min可调，当坯体密度达到要求后减弱对坯体施加取向磁场直至停止，然后停止加压；其中，当坯体密度达到磁粉颗粒离开所述准二维取向磁场不能自由转动状态后施加第三阶段的磁场，该阶段的磁场强度调整为5-0KGs，优选3-0KGs，该阶段模腔中的各向异性磁粉颗粒已经完成了径向排列，且离开准二维取向磁场后磁粉颗粒不回复到取向前的混乱状态；
(8)对成型好的坯体进行退磁：压头继续施加压力，直至模腔内坯体密度达到要求，磁场装置施加第四阶段的磁场，该阶段的磁场是一个强度为第二磁场强度0.5-0.01倍的反向磁场或正向反向交替变化的磁场，对成型好的坯体进行退磁，该第四磁场强度具体调整为5-0.01KGs、优选2.5-0.01KGs；
(9)模具停止旋转，脱模取出成型好的实心圆柱体状磁体坯体；
(10)对已成型的磁体坯体进行烧结和时效处理，具体包括：
(i)烧结炉预抽真空至10-2Pa以下；
(ii)边抽真空边升温至烧结温度1000-1120℃；
(iii)真空烧结保温30min-3h；
(iv)充惰性气体氮气，然后冷却；
(vi)在400℃-600℃时效热处理0.5-4h，或者在850-950℃左右时效处理0.5-2h后再400℃-600℃时效热处理0.5-4h。获得取向度大于91％、最优取向度为100％的径向均匀性优异的辐射取向圆柱体状实心烧结磁体，具有优异的磁性能，该磁体不仅可以根据需要充磁成任意多极，而且磁极还可以是斜的，且倾斜角度(即磁极与磁体底面的夹角)不受任何限制。
图4为本实施例生产的辐射取向实心圆柱状磁体的四极充磁波形。
该实施例中磁场发生装置固定不动，由旋转装置(图1未示出)带动模具及模腔内的磁粉颗粒在磁场中一起连续旋转，或者旋转装置带动磁场发生装置旋转而模具固定不动、或者带动模具和磁场发生装置同时旋转，但两者的旋转速度存在速度差而模具旋转。
实施例2
采用与实施例1相同的工艺制造一种辐射取向实心多面体状烧结磁体，不同在于步骤(4)中按照待成型的实心多面体状磁体尺寸要求设计和准备相应的多面体状成型模具，模具也不包括模芯(如图2)，通过执行步骤(1)-(11)获得取向度大于85％、径向均匀性优异的辐射取向实心多面体状烧结磁体。
实施例3
采用与实施例1相同的工艺制造一种辐射取向实心圆柱体状粘结磁体，不同之处在于步骤(6)的磁粉中预加入粘结剂，步骤(11)中采用常规加热处理，使得粘结磁体内的粘接剂固化，获得取向度大于90％、径向均匀性优异的实心圆柱体状粘结磁体。
特别指出的是，还可通过变换模腔中的各向异性磁粉颗粒的种类生产钐钴、铁氧体、粘接钕铁硼等辐射取向圆柱体状或多面体状磁体。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，并不能理解为本发明保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、替代及改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于，包括以下：
在成型中施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度减小至仅存在接近二维取向磁场的程度；
所述实心圆柱状磁体直径D与取向磁场宽度W满足下式：W＝nD+W0，其中n为0.05-5，W0为0.1-1，所述取向磁场宽度W为取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度；
其中用于成型的模具不包括模芯，成型中模具内的磁粉颗粒在磁场中连续旋转；
所述实心圆柱状磁体的辐射取向度≥90％。
2.根据权利要求1所述辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于：所述磁粉为各向异性磁粉颗粒。
3.根据权利要求1或2所述辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于：成型中采用阶段性变化磁场，包括：施加使模腔中的磁粉充分磁化的第一磁场、模腔内经过充分磁化的磁粉颗粒在所述准二维取向磁场中连续旋转的第二磁场、当模腔内的坯体密度达到离开取向磁场后磁粉颗粒不能自由转动后的第三磁场、模腔内坯体密度达到要求时的第四磁场，其中第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍，第三磁场强度为第二磁场强度的1-0倍，第四磁场强度为第二磁场强度的0.5-0.01倍。
4.一种辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，包括以下步骤：
(1)准备成型模具，该模具不包括模芯；
(2)将准备好的模具安装在与模具圆柱面垂直的磁场发生装置中；所述磁场发生装置包括对称设置的至少两个外磁极，两个外磁极中心部的平行磁场宽度为取向磁场宽度，成型中施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度减小至仅存在接近二维取向磁场的程度；所述实心圆柱状磁体直径D与所述取向磁场宽度W满足下式：W＝nD+W0，其中n为0.05-5，W0为0.1-1；所述模具包括模套、模腔、上压头和下压头；
(3)将各向异性磁粉充填入模腔内；
(4)施加第一磁场，然后模具与模腔内的磁粉连续旋转；或者模具与模腔内的磁粉连续旋转，然后施加第一磁场；
(5)施加第二磁场，模具与模腔内的磁粉连续旋转，上、下压头同时对模腔内的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，获得坯体；或者下压头不动，上压头向下移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间；或者上压头不动，下压头向上移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，所述一定时间为模具旋转至少一圈所需时间；
(6)当模腔内的坯体密度达到离开取向磁场后坯体中的磁粉颗粒不能自由转动后，施加第三磁场，压头继续施加压力，直至坯体密度达到要求；
(7)当模腔内坯体密度达到要求后，施加第四磁场对坯体进行退磁；
(8)停止加压，模具停止旋转，脱模，得到坯体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在执行步骤(3)后，将模具上压头移动至模腔中与取向磁场磁极头上沿高度一致或者略低于取向磁场磁极头上沿的位置。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：执行步骤(4)时，磁场发生装置先施加使模腔中的磁粉充分磁化的第一磁场，之后模腔内经过充分磁化的磁粉颗粒在所述准二维取向磁场中连续旋转时施加的第二磁场，且第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍；执行步骤(5)时，在连续旋转的同时给磁粉施加一逐渐增加的压力，直至压力增加到一定强度，在逐渐增加压力的过程中，模腔中的磁粉一直处于所述准二维取向磁场之中；执行步骤(6)时，施加第三磁场强度为第二磁场强度的1-0倍；执行步骤(7)时，当模腔内坯体密度达到要求后，施加的第四磁场强度为所述第二磁场强度的0.5-0.01倍。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤(5)中所述压力为5-200MPa。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤(7)中所述退磁是对模腔中的坯体施加一个反向磁场进行退磁，或者施加一个正向反向交替变化的磁场对模具内的坯体进行退磁。
9.一种辐射取向实心圆柱状烧结磁体的制造方法，包括：
(1)采用权利要求4-8任一所述的方法成型坯体；
(2)烧结和时效处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述烧结和时效处理包括以下具体步骤：
(i)预抽真空至10-2Pa以下；
(ii)边抽真空边升温至烧结温度1000-1120℃；
(iii)真空烧结保温；
(iv)充惰性气体，然后冷却；
(v)在400℃-600℃时效热处理，或者在850-950℃时效处理后再400℃-600℃时效热处理。
11.一种辐射取向实心圆柱状粘结磁体的制造方法，包括：
(1)采用权利要求4-8任一所述的方法成型坯体；
(2)热处理使得粘结磁体内的粘接剂固化。
12.一种专用于权利要求1-8任一所述方法的成型设备，包括：
成型模具、磁场发生装置、旋转装置以及给上、下压头施加压力的装置；
所述成型模具包括模套、模腔、上压头和下压头，但不包括模芯；
所述磁场发生装置提供的取向磁场在模套周向360°上间断分布设置，包括至少两个对称设置的外磁极，两个外磁极中心部的平行磁场宽度为取向磁场宽度，成型中施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度减小至仅存在接近二维取向磁场的程度；成型用实心圆柱状磁体直径D与取向磁场宽度W满足下式：W＝nD+W0，其中n为0.05-5，W0为0.1-1，所述取向磁场宽度W为取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度；
所述旋转装置带动模具和模腔内的磁粉颗粒在磁场中一起连续旋转而磁场发生装置固定不动、或者带动磁场发生装置旋转而模具固定不动、或者带动模具和磁场发生装置同时旋转，但两者的旋转速度存在速度差。
13.一种微型电机转子，其特征在于：直接使用权利要求9-11任一方法制造得到的辐射取向实心圆柱状磁体作为微型电机转子。
14.一种电机用组件，其特征在于：使用权利要求9-11任一所述方法制造得到的辐射取向实心圆柱状磁体，在所述磁体中心加工一所需内径的孔后将其安装在电机轴上作为电机用永磁场组件。
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