CN202470725U - 一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉，为了解决现有烧结炉烧结温度不均匀的问题，本实用新型的烧结炉采用常规电阻式加热和微波加热两种加热方式的结合，并根据烧结工艺的需要采用抽真空或充氩气保护的方式，实现稀土永磁材料的快速烧结过程，抑制材料易挥发成分的挥发，提高稀土永磁材料的磁性能、提高产品性能的一致性和合格率。特别是克服了大规格产品的性能一致性差、容易开裂等缺点。

Description

一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉

技术领域

本实用新型涉及稀土永磁材料制备领域，具体为一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其主要适用于钕铁硼、钐钴等稀土永磁材料的烧结。 

背景技术

烧结工序是制备稀土永磁材料的关键工序之一，通过烧结工序，将稀土永磁材料的取向压坯制备成接近理论密度的烧结体，通过理想的显微组织和密度合理搭配，使其获得要求的磁性能和力学性能，以及良好的产品合格率。 

传统的烧结炉一般采用电阻丝（或钼带）加热的方式进行加热，利用电阻丝（或钼带）的电阻热效应，将电能转化为热能，通过热辐射和热传导使材料受热升温，但加热速度较缓慢，产品温度均匀时间较长。特别是在升温到高温段（900℃以上）时，加热速度慢，产品受热温差大，如果产品尺寸大，容易发生产品内外温度均匀性较差，产品产生裂纹等现象。如果炉内装料较多，则容易产生堆垛外层的温度接近实际测试温度，而堆垛里面由于接受不到热辐射，导致温度较低，使堆垛内外温差加大，温度均匀缓慢，内外存在温度均匀性差等问题。 

专利ZL02210892.0公开了一种真空烧结炉，通过设置强制气体流动的风扇来实现对流加热，使加热速度提高并提高加热温度的均匀程度，使稀土永磁材料的烧结质量得到提高。该设备虽然对烧结有利，但改善程度有限，特别是在炉内没有气体的情况下，难以实现对流。专利201110113693.3公开了一种连续式微波辅助烧结炉与烧结方法，专利201110239684.7公开了一种微波与热源相结合的烧结炉，均不能用于稀土永磁等易氧化材料的烧结。 

发明内容

为了克服现有的真空烧结炉加热不均匀的不足，本实用新型旨在提供一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉，该真空烧结炉采用电加热和微波加热相结合，可以很好地解决上述问题。 

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：所述制备稀土永磁材料的真空烧结炉包括炉体和电阻式加热系统，其结构特点是，还包括对稀土永磁材料进行加热的微波加热系统。 

本实用新型的烧结炉采用常规电阻式加热和新型微波加热两种加热方式进行稀土永磁材料产品的升温和烧结，所述微波加热系统的微波源优选周向布置在稀土永磁材料外侧，稀土永磁材料受热均匀，烧结效果好。 

为了方便对炉内充保护气，优选为氩气，所述炉体上开有充放气接口，该充放气接口与充放气系统相连。 

所述炉体上设有对炉内进行抽真空的抽真空系统。 

为了防止炉内温度快速扩散，所述炉体内设有保温层壳体。 

所述炉体上设有实时监测炉内温度的测控温系统。 

本实用新型可以在升温和烧结过程中根据工艺需要进行抽真空或充氩气保护。 

本实用新型所述的电阻式加热系统、微波加热系统、抽真空系统、测控温系统优选采用现有设计。 

藉由上述结构，本实用新型利用电阻加热系统，通过电阻热效应可以使炉内环境温度快速上升，同时通过热辐射和热传导使产品升温，而通过加入微波系统，则可以使产品本身吸收微波、通过产生介电损耗和磁滞损耗而发热，可以实现产品内外温度一致，使产品温度与炉内环境温度保持一致，避免单块产品中温差的存在。而且即使炉内堆垛的产品很多，由于微波的穿透性，也可以堆垛中间的产品与外侧产品同时加热，保持温度一致。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

1、本实用新型实现了产品内外温度一致，避免了单块产品中温差的存在。而且由于微波的穿透性，也可以堆垛中间的产品与外侧产品同时加热，保持温度一致。

2、本实用新型通过使用该真空烧结炉进行烧结，附加的微波加热技术，使产品温差小，解决了大块产品容易开裂、产品一致性差的问题，进一步提高产品的合格率。 

3、本实用新型通过使用该真空炉烧结的产品，具有晶粒细小均匀，性能高。 

4、本实用新型通过使用该真空烧结炉进行烧结，高温段加热及温度均匀速度快，可以大大降低产品部分成分的挥发，防止产品成分出现偏差。 

5、本实用新型通过使用该真空烧结炉进行烧结，可以在加热或保温段进行抽真空，或者充惰性气体保护。 

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构原理图。 

在图中 

1-炉体；  2-电阻式加热系统；   3-微波加热系统；  4-     测控温系统；

5-抽真空系统；  6-保温层壳体； 7-充放气系统。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例；但本实用新型并不限于这些实施例。 

将稀土永磁材料经过取向成型后的压坯，经等静压后，如图1所示，装入本实用新型所述的真空烧结炉炉体1的保温层壳体6内，盖上炉盖，关闭充放气系统7，启动抽真空系统5对真空炉内抽真空，在抽真空的同时或装炉前于测控温系统4中设定烧结工艺曲线，待抽真空系统5测试到炉内真空度达到工艺要求后，启动电阻式加热系统2和微波加热系统3，对材料产品进行加热。加热过程中测温系统对真空炉内的温度进行测定，并通过控温系统对加热功率进行控制，以保证炉内温度与设定的工艺曲线吻合。根据烧结工艺需要，在加热和保温过程中通过抽真空系统5抽真空或通过充放气系统7向炉内充入氩气，以保护稀土永磁材料产品不被氧化和防止某些成分的挥发。烧结完成后，打开充放气系统7的充气阀，待炉内外压力平衡后，打开炉盖，取出烧结产品。 

    本实用新型所述的真空烧结炉系统，不仅适用于稀土永磁材料的制备，也适用于其它需要真空或氩气保护的材料的制备。 

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

Claims (6)

1.一种制备稀土永磁材料的真空烧结炉，包括炉体（1）和电阻式加热系统（2），其特征在于，还包括对稀土永磁材料进行加热的微波加热系统（3）。

2.根据权利要求1所述的制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其特征在于，所述炉体（1）上开有充放气接口，该充放气接口与充放气系统（7）相连。

3.根据权利要求1所述的制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其特征在于，所述炉体（1）上设有对炉内进行抽真空的抽真空系统（5）。

4.根据权利要求1所述的制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其特征在于，所述炉体（1）内设有保温层壳体（6）。

5.根据权利要求1所述的制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其特征在于，所述炉体（1）上设有实时监测炉内温度的测控温系统（4）。

6.根据权利要求1所述的制备稀土永磁材料的真空烧结炉，其特征在于，所述微波加热系统（3）的微波源周向布置在稀土永磁材料外侧。

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