CN115700395A - 一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，涉及烧结钕铁硼磁性材料技术领域，为解决高温不可逆磁通损失试验时间长影响生产效率的问题；本发明包括对样品进行高温不可逆磁通损失试验，获得磁通损失率；对相同处理的样品，用充磁机施加充磁磁场的反向磁场，获得磁通损失率；改变充磁机电压进行多次试验，直到两个磁通损失率相近，记录电压；对不同的钕铁硼样品进行上述步骤，获得各种样品对应的电压值；需要测量高温不可逆磁通损失时，以施加相应电压值的反向磁场，来替代相应样品的高温不可逆磁通损失试验；本发明方法简单易操作，能够大大缩短试验时间，提高生产效率。

Description

一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法

技术领域

本发明涉及烧结钕铁硼磁性材料技术领域，具体为一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法。

背景技术

近些年来，随着新能源汽车的迅速发展，在给钕铁硼行业提供了非常好的发展前景之外，也给了钕铁硼行业前所未有的挑战。我们都知道，一辆新能源汽车要用到大量的钕铁硼磁性材料，这就关系到新能源汽车在行使过程中的安全问题，也是顾客在选择新能源汽车首先考虑到的问题，所以钕铁硼磁性材料的合格率对一辆新能源汽车也是重中之重的。

目前新能源汽车厂家在选购钕铁硼磁性材料时，对钕铁硼磁性材料的性能是尤为关注的，这也直接关系到一辆新能源汽车合格与否。其中高温不可逆损失率、磁通值、剩磁、矫顽力、磁能积等都是关键指标。钕铁硼磁性材料高温不可逆损失率是指一定尺寸充磁至饱和状态的钕铁硼磁体在室温下测量磁通值A1,磁体经过90℃-200℃保温2-3h后，冷却至室温测量磁通值A2，(A1-A2)/A1即磁体的高温不可逆磁通损失率，高温不可逆磁通损失率也是钕铁硼磁性材料性能的重要指标，具体可参考GB/T40794-2021《稀土永磁材料高温磁通不可逆损失检测方法》。工作实践中，钕铁硼磁性材料从半成品到成品高温不可逆磁通损失要经过多次实验，试验温度要求繁多、实验要求不同，要花费大量的时间进行试验，其试验时间长，影响产品流转和发货效率等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，以解决高温不可逆磁通损失试验时间长影响生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，包括以下具体步骤：

S1取相同处理的充磁后钕铁硼样品，将其分为n组；

S2样品的第1组测量初始磁通后，进行高温不可逆磁通损失试验，测量试验后磁通，计算出磁通损失率；

S3样品的第2到n组中任意一组测量初始磁通后，用充磁机对该组样品施加充磁磁场的反向磁场，测量各样品施加反向磁场后的磁通，计算出磁通损失率；

S4若步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差超出阈值范围，则对第2到n组中任意另一组样品重复步骤S3，且不同组样品的反向磁场充磁机电压不相同，直到步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差在阈值范围内，记录此次试验的充磁机电压；

S5对不同的钕铁硼样品重复步骤S1至S4，获得各种样品对应的电压值；

S6待测样需要进行高温不可逆磁通损失试验时，测量初始磁通后，从步骤S5获得的各种样品对应的电压值中，找到待测样对应的电压值，对待测样施加相应电压的反向磁场，再测量磁通，计算出磁通损失率即可。

优选的，步骤S4中，偏差为步骤S3的磁通损失率与步骤S2的磁通损失率的差值除以步骤S2的磁通损失率，阈值为±5％。

优选的，步骤S1中，钕铁硼样品处理包括钕铁硼毛坯经切割、表面处理、清洗、吹干和冷却，最后充磁至饱和状态的产品。

优选的，测量磁通的条件均为温度20±2℃、湿度≤60％，且样品冷却至环境温度。

优选的，步骤S3和S6中，施加反向磁场的方法为，将样品或待测样以与充磁时相反的方向放置在充磁机内。

优选的，步骤S2和S3中，磁通损失率为同一组中各样品的平均值。

优选的，将步骤S5获得的各种样品对应的电压值制成表单，用于生产中以施加相应电压值的反向磁场，来替代相应样品的高温不可逆磁通损失试验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，步骤简单易操作，只要通过改变充磁机电压值来施加反向磁场，比对与高温不可逆磁通损失试验的结果，当结果相近时即可代替相应产品的高温不可逆磁通损失试验，由此可以将原本单次2-4h的试验时间缩短至0.5-1h内，大大提高了生产效率。

具体实施方式

一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，包括以下具体步骤：

S1取相同处理的充磁后钕铁硼样品，将其分为n组；

S2样品的第1组测量初始磁通后，进行高温不可逆磁通损失试验，测量试验后磁通，计算出磁通损失率；

S3样品的第2到n组中任意一组测量初始磁通后，用充磁机对该组样品施加充磁磁场的反向磁场，测量各样品施加反向磁场后的磁通，计算出磁通损失率；

S4若步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差超出阈值范围，则对第2到n组中任意另一组样品重复步骤S3，且不同组样品的反向磁场充磁机电压不相同，直到步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差在阈值范围内，记录此次试验的充磁机电压；

S5对不同的钕铁硼样品重复步骤S1至S4，获得各种样品对应的电压值；

S6待测样需要进行高温不可逆磁通损失试验时，测量初始磁通后，从步骤S5获得的各种样品对应的电压值中，找到待测样对应的电压值，对待测样施加相应电压的反向磁场，再测量磁通，计算出磁通损失率即可。

在一种较优的实施方式中，步骤S4中，偏差为步骤S3的磁通损失率与步骤S2的磁通损失率的差值除以步骤S2的磁通损失率，阈值优选为±5％，步骤S2和S3中，磁通损失率可以为同一组中各样品的平均值；当然也可以通过其他方式设定偏差计算方法和阈值，例如以各组多个样品的磁通损失率的中位值对比，此时阈值可以为二者相差在±0.1％内，还可以采用其他统计方法，只要其可以对比两组结果的接近程度即可。

测量磁通的条件均为温度20±2℃、湿度≤60％，且样品冷却至环境温度，具体的，可以将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在环境温度下30min，再测量初始磁通值，步骤S2在进行高温不可逆磁通损失试验结束后，由于温度较高，需放置在磁通值测量室自然冷却至环境温度再进行测量，步骤S3和S6中，则没有较高温度，冷却时间短，当然，为了实验准确性，也可以进行与步骤S2相同方法测量对比。

步骤S3和S6中，施加反向磁场的方法为，将样品或待测样以与充磁时相反的方向放置在充磁机内，即充磁时N极向上，施加反向磁场时S极朝上，这样就无需改变充磁机其他条件，仅需进行电压调整。

采用本发明的方法，可以将步骤S5获得的各种样品对应的电压值制成表单，用于生产中以施加相应电压值的反向磁场，来替代相应样品的高温不可逆磁通损失试验，能够将原本单次2-4h的试验时间缩短至0.5-1h内，大大提高了生产效率。

实施例1：

选取N45SH牌号钕铁硼毛坯，加工成45mm×9mm×2mm的产品，手动倒角R0.2-R0.4mm后，振动倒角5h，表面磷化处理，最后清洗，出料，手动吹干产品表面水分，冷却后将充磁机电压调整至1800-2000V，将样品充磁至饱和状态。

取第一组样品5片，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值，之后进行130℃/2h开路高温不可逆磁通损失试验，试验结束后放置在磁通值测量室自然冷却至环境温度，测量时效后磁通值损失率数据如下：

初始磁通量	4950	4932	4988	4962	4942
						时效后磁通量	4899	4880	4938	4909	4888
损失率	1.03％	1.05％	1.00％	1.07％	1.09％

取第二组样品5片(实际不是第二组，但冗杂的过程可以省略，以本组为示例代表第二组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至604V,将样品S极朝上施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	4930	4922	4952	4988	4962
						时效后磁通量	4901	4899	4922	4950	4931
损失率	0.59％	0.47％	0.61％	0.76％	0.66％

取第三组样品5片(同样，实际不是第三组，以本组为示例代表第三组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至830V,将样品S极朝上施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	4942	4930	4973	4950	4960
						时效后磁通量	4890	4877	4919	4896	4902
损失率	1.05％	1.08％	1.09％	1.09％	1.17％

上述(第三组的损失率平均值-第一组平均值)/第一组平均值＝4.58％，小于5％，可以记录本实施例的样品对应电压为830V。

实施例2：

选取N30SH牌号钕铁硼毛坯，加工成50mm×20mm×3.5mm的产品，手动倒角R0.3-R0.4mm后，振动倒角3h，表面镀镍铜镍处理，最后清洗，出料，手动吹干产品表面水分。冷却后将充磁机电压调整至1950-2050V，将样品充磁至饱和状态。

取第一组样品5片，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后进行100℃/3h半开路高温不可逆磁通损失试验，试验结束后放置在磁通值测量室自然冷却至环境温度，测量时效后磁通值损失率数据如下：

初始磁通量	7895	7880	7903	7899	7910
						时效后磁通量	7840	7824	7851	7844	7858
损失率	0.70％	0.71％	0.66％	0.70％	0.66％

取第二组样品5片(实际不是第二组，但冗杂的过程可以省略，以本组为示例代表第二组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至880V,将样品S极朝上，施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	7900	7895	7880	7905	7902
						时效后磁通量	7875	7872	7852	7875	7881
损失率	0.32％	0.29％	0.36％	0.38％	0.27％

取第三组样品5片(同样，实际不是第三组，以本组为示例代表第三组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至980V,将样品S极朝上，施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	7880	7899	7903	7903	7900
						时效后磁通量	7827	7840	7842	7852	7844
损失率	0.67％	0.75％	0.77％	0.65％	0.71％

上述(第三组的损失率平均值-第一组平均值)/第一组平均值＝3.50％，小于5％，可以记录本实施例的样品对应电压为980V。

实施例3：

选取N40UH牌号钕铁硼毛坯，加工成43mm×20mm×6mm的产品，手动倒角R0.2-R0.4mm后，表面镀锌处理，最后清洗，出料，手动吹干产品表面水分。冷却后将充磁机电压调整至2080-2220V，将样品充磁至饱和状态。

取第一组样品5片，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后进行150℃/3h半开路高温不可逆磁通损失试验，试验结束后放置在磁通值测量室自然冷却至环境温度，测量时效后磁通值损失率数据如下：

初始磁通量	9868	9855	9878	9888	9890
						时效后磁通量	9848	9837	9861	9872	9869
损失率	0.20％	0.18％	0.18％	0.17％	0.21％

取第二组样品5片(实际不是第二组，但冗杂的过程可以省略，以本组为示例代表第二组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至1000V,将样品S极朝上，施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	9875	9886	9890	9900	9877
						时效后磁通量	9866	9876	9879	9892	9869
损失率	0.09％	0.10％	0.11％	0.08％	0.08％

取第三组样品5片(同样，实际不是第三组，以本组为示例代表第三组结果)，将样品吸附在高温不可逆磁通损失试验专用样品框内，放置在温度20±2℃、湿度≤60％环境下30min，测量初始磁通值。之后调整充磁机电压至1405V,将样品S极朝上，施加反向磁场，测量其磁通值，磁通损失率数据如下：

初始磁通量	9875	9887	9877	9901	9891
						时效后磁通量	9853	9867	9860	9883	9871
损失率	0.22％	0.20％	0.17％	0.18％	0.20％

上述(第三组的损失率平均值-第一组平均值)/第一组平均值＝3.20％，小于5％，可以记录本实施例的样品对应电压为1405V。

实施例4：

根据生产需求，现以N40UH牌号钕铁硼毛坯为原料，制备43mm×20mm×6mm的产品，将毛坯手动倒角R0.2-R0.4mm后，表面镀锌处理、清洗、出料、吹干产品表面水分。冷却后将充磁机电压调整至2080-2220V，将样品充磁至饱和状态，测量高温不可逆磁通损失时，以反向充磁代替：取待测样1片，在温度20±2℃、湿度≤60％的环境下，待样品冷却到环境温度，测量初始磁通值9871，由于该产品与实施例3相同，对照实施例3的电压，调整充磁机电压至1405V,将样品S极朝上，施加反向磁场，测量其磁通值9850，计算磁通损失率为0.21％。

本发明通过给磁化饱和后的钕铁硼样品施加反向磁场以达到不可逆磁通损失的目的，由实施例数据对比可以看出，此发明得出的结果与高温不可逆磁通损失试验结果相近，可将不同尺寸样品反向施加磁场电压值进行统计，制成表单，可大大缩短高温不可逆磁通损失试验时间，提高试验效率，另外，由于工厂生产产品通常是固定几种，因此实际应用时极为方便，无需获得冗长表单，只要固定几种产品的表单就可以指导生产试验，有助于节约时间成本。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1取相同处理的充磁后钕铁硼样品，将其分为n组；

S2样品的第1组测量初始磁通后，进行高温不可逆磁通损失试验，测量试验后磁通，计算出磁通损失率；

S3样品的第2到n组中任意一组测量初始磁通后，用充磁机对该组样品施加充磁磁场的反向磁场，测量各样品施加反向磁场后的磁通，计算出磁通损失率；

S4若步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差超出阈值范围，则对第2到n组中任意另一组样品重复步骤S3，且不同组样品的反向磁场充磁机电压不相同，直到步骤S3的结果与步骤S2的结果偏差在阈值范围内，记录此次试验的充磁机电压；

S5对不同的钕铁硼样品重复步骤S1至S4，获得各种样品对应的电压值；

S6待测样需要进行高温不可逆磁通损失试验时，测量初始磁通后，从步骤S5获得的各种样品对应的电压值中，找到待测样对应的电压值，对待测样施加相应电压的反向磁场，再测量磁通，计算出磁通损失率即可。

2.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：所述步骤S4中，偏差为步骤S3的磁通损失率与步骤S2的磁通损失率的差值除以步骤S2的磁通损失率，阈值为±5％。

3.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：所述步骤S1中，钕铁硼样品处理包括钕铁硼毛坯经切割、表面处理、清洗、吹干和冷却，最后充磁至饱和状态的产品。

4.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：测量磁通的条件均为环境温度20±2℃、湿度≤60％，且样品冷却至环境温度。

5.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：所述步骤S3和S6中，施加反向磁场的方法为，将样品或待测样以与充磁时相反的方向放置在充磁机内。

6.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：所述步骤S2和S3中，磁通损失率为同一组中各样品的平均值。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种提高钕铁硼高温不可逆磁通损失试验效率的方法，其特征在于：将步骤S5获得的各种样品对应的电压值制成表单，用于生产中以施加相应电压值的反向磁场，来替代相应样品的高温不可逆磁通损失试验。