CN220731331U - 一种纳米晶磁芯热处理工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种纳米晶磁芯热处理工装，包括底座、绝缘导轨、若干非导磁的导电棒，绝缘导轨设置在底座上，各导电棒上依次套接若干纳米晶磁芯，各导电棒在绝缘导轨的限位支撑作用下呈矩阵分布；矩阵分布一端的各层组合为一组的两导电棒之间通过导电板连接在一起，矩阵分布另一端的各层相邻组靠近的两导电棒之间通过可拆卸的第一导电夹连接在一起，该端两侧上下相邻层靠近的两导电棒之间通过可拆卸的第二导电夹连接在一起，且两侧第二导电夹错位设置。本实用新型中的纳米晶磁芯热处理工装组装方便、热处理效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及纳米晶软磁材料热处理技术领域，特别涉及一种纳米晶磁芯热处理工装。
背景技术
纳米晶软磁合金是在非晶合金的基础上通过热处理获得的纳米晶结构的软磁合金，由于其具有优异的软磁特性、耐磨性、耐蚀性、高强硬度、良好的温度及环境稳定性，使得由其制备的纳米晶磁芯在现代产业中得到了广泛的应用。
纳米晶磁芯一般通过以下工艺制得：1、冶炼得到纳米晶母合金材料；2、喷带：熔炼好的母合金，经过专业的喷带机，再次把合金熔成钢水，然后喷在高速冷却铜辊上进行快速急冷，以形成纳米晶带材；3、按照磁芯要求分切带材；4、经过自动绕带机将分切好的纳米晶带材绕制成为环形的纳米晶磁芯；5、热处理；6、封装热处理后的合格磁芯，即根椐需要将磁芯封装在塑料护壳中，或在磁芯外表进行环氧涂层处理。其中，热处理步骤是取得优异软磁特性的关键技术之一，通常采用磁场热处理的方式。
目前对纳米晶磁芯进行纵磁热处理的装置，通常包括若干环形的磁芯、U型铜材，热处理时将磁芯均匀匹配套装于U型铜材的U型凹槽内，一方面装置结构较为复杂，不方便套装磁芯且装置组装步骤繁琐，另一方面能容纳的磁芯较少，导致热处理效率较低。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的是提供组装方便、热处理效率高的一种纳米晶磁芯热处理工装。
本实用新型提供了一种纳米晶磁芯热处理工装，包括底座、绝缘导轨、若干非导磁的导电棒，绝缘导轨设置在底座上，各导电棒上依次套接若干纳米晶磁芯，各导电棒在绝缘导轨的限位支撑作用下呈矩阵分布；矩阵分布一端的各层组合为一组的两导电棒之间通过导电板连接在一起，矩阵分布另一端的各层相邻组靠近的两导电棒之间通过可拆卸的第一导电夹连接在一起，该端两侧上下相邻层靠近的两导电棒之间通过可拆卸的第二导电夹连接在一起，且两侧第二导电夹错位设置。
上述纳米晶磁芯热处理工装，通过将导电棒进行分层布置，同时通过导电板、第一导电夹和第二导电夹将各导电棒首尾电性串接在一起，可以在外部电源的作用下形成单向电流回路，每一导电棒上的单向电流回路产生与套接在导电棒上的环形纳米晶磁芯的磁化轴平行的磁场方向，从而实现了对大量纳米晶磁芯进行纵磁热处理的目的，提高了热处理效率。此外，由于第一导电夹和第二导电夹可拆卸，在未装第一导电夹和第二导电夹时，可以将导电棒顺着绝缘导轨滑行，既可以准确定位安装又方便装卸导电棒。
另外，根据本实用新型上述的纳米晶磁芯热处理工装，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，导电棒为铜结构。
进一步地，导电板为铜结构。
进一步地，第一导电夹包括两块第一导电块，两第一导电块之间形成第一通孔且两者之间通过螺栓紧固在一起。
进一步地，第一导电块为铜结构。
进一步地，第二导电夹包括两块第二导电块，两第二导电块之间形成第二安装孔且两者之间通过螺栓紧固在一起。
进一步地，第二导电块为铜结构。
进一步地，绝缘导轨包括沿导电棒长度方向间隔平行设置的若干绝缘支架以及设置在绝缘支架上的绝缘滚轮，对应的导电棒滚动接触在位于同一轴线上若干绝缘滚轮中部的凹面上。
进一步地，导电棒与纳米晶磁芯间隙配合。
附图说明
图1为本实用新型实施例的第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的第二视角的结构示意图；
主要元件符号说明：
| 底座 | 100 | 绝缘导轨 | 200 |
| 绝缘支架 | 210 | 绝缘滚轮 | 220 |
| 导电棒 | 300 | 纳米晶磁芯 | 400 |
| 导电板 | 500 | 第一导电夹 | 600 |
| 第一导电块 | 610 | 第一安装孔 | 620 |
| 第二导电夹 | 700 | 第二导电块 | 710 |
| 第二安装孔 | 720 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了便于理解本实用新型，下面将给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
纳米晶合金优异的软磁特性与其磁各向异性常数有关。目前通常采用磁场热处理的方式提高其磁各向异性，磁场热处理的方式主要包括纵磁热处理和横磁热处理。纵磁热处理，指的是在退火过程中添加纵向磁场，所添加的外磁场向与纳米晶合金的磁化轴向平行。通过纵磁热处理，材料的磁滞回线会更加矩形化，提高了材料的剩余磁感应强度，但同时又可以减少矫顽力和铁损，最特别的是纵向磁能大幅提高磁导率。横磁热处理，指的是在退火过程中添加横向磁场，所添加的外磁场向与纳米晶合金的磁化轴向垂直。一方面，横向磁场可使材料的磁滞回线更加平坦，从而有效减少了矫顽力和剩磁比，且材料的磁导率也会更稳定。另一方面，热处理工艺加入横磁也会使材料内部磁畴走向逐渐一致，可以有效降低材料的铁损。获得的软磁材料性能良好，可以广泛应用在高频电力电子领域。
参阅图1和图2，为本实用新型实施例的一种纳米晶磁芯热处理工装，包括底座100、绝缘导轨200、若干非导磁的导电棒300。
以下以每一层左右两侧设置两组导电棒300对、三层的导电棒300对上下位置竖直对应的工装为例进行说明。绝缘导轨200设置在底座100上，安装时各导电棒300放置在绝缘导轨200上，这样绝缘导轨200可以对导电棒300进行限位，在进行纵磁热处理时各导电棒300上依次套接若干纳米晶磁芯400。需要说明的是，同一根导电棒300上相邻的纳米晶磁芯400之间需设定一定的间隔，以防磁芯偏移产生磁芯贴合的情况。
在绝缘导轨200的支撑和限位作用下，三层的导电棒300在底座100上部空间内呈矩阵分布，即每一层沿两个垂直的方向排列。由下往上数第一层前端左侧第一根导电棒300接外部电源的一极，每一层后端组合为一组的两根导电棒300之间通过导电板500连接在一起以导通电流，热处理时该端首先伸进真空热炉中。第一层和第二层前端右侧的相邻的两导电棒300之间通过可拆卸的第一导电夹600连接在一起以导通电流，与之对应的第二层和第三层前端左侧的相邻两导电棒300之间通过可拆卸的的第二导电夹700连接在一起以导通电流，最后第三层前端右侧第一根导电棒300接外部电源的另一极，由此在外部电源的作用下各导电棒300之间形成单向电流回路，由此每一根导电棒300可以沿环形的纳米晶磁芯400绕制方向提供一环形磁场。
可选地，导电棒300由铜质材料加工而成，采用铜质材料，一方面由于铜的电阻率低，导电棒300在通过较大电流时发热量不大，对线路及纵磁热处理其他部分影响较小，另一方面由于铜不能被磁化，对导电棒300周围的环形磁场影响较小。
可选地，导电板500由铜质材料加工而成，采用铜质材料，由于铜的电阻率低，导电板500在通过较大电流时发热量不大，对线路及纵磁热处理其他部分影响较小。
在一些实施例中，如图1所示，第一导电夹600包括两块第一导电块610，两第一导电块610之间形成第一安装孔620，安装时将导电棒300前端沿绝缘导轨200准确插进第一安装孔620，之后将螺栓拧紧即可稳定地固定住各层中间第二根和第三根导电棒300。
可选地，第一导电块600由铜质材料加工而成，采用铜质材料，由于铜的电阻率低，第一导电块600在通过较大电流时发热量不大，对线路及纵磁热处理其他部分影响较小。
在一些实施例中，如图1所示，第二导电夹700包括两块第二导电块710，两第二导电块710之间形成第二安装孔720，安装时将导电棒300前端沿绝缘导轨200准确插进第二安装孔720，之后将螺栓拧紧即可稳定地固定住第二层和第三层前端左侧上下相邻的两导电棒300，以及可稳定地固定住第一层和第二层前端右侧上下相邻的两导电棒300。
可选地，第二导电块700由铜质材料加工而成，采用铜质材料，由于铜的电阻率低，第二导电块700在通过较大电流时发热量不大，对线路及纵磁热处理其他部分影响较小。
在一些实施例中，如图1所示，绝缘导轨200包括沿导电棒300长度方向间隔平行设置的三组绝缘支架210以及设置在绝缘支架210上的绝缘滚轮220，同一层的绝缘滚轮220处于同一水平面上，位于同一轴线上三个绝缘滚轮220中部的凹面也处于同一平面上，这样对应的导电棒300随着绝缘滚轮220相对绝缘支架210滚动而方便地移动，从而方便导电棒300的装卸，提高工装的装配效率。
在一些实施例中，导电棒300与纳米晶磁芯400之间间隙配合，优选的，导电棒300外径与纳米晶磁芯400内径之差为0.5mm。通过设置间隙，一方面可以方便地安装纳米晶磁芯400以将它们套穿起来，另一方面由于导电棒300热膨胀系数大，通过设置间隙能够确保纳米晶磁芯400在进行纵磁热处理时不会因导电棒300热胀而受到挤压变形。
综上，本申请中的纳米晶磁芯热处理工装通过将导电棒300进行分层布置，同时通过导电板500、第一导电夹600和第二导电夹700将各导电棒300首尾电性串接在一起，可以在外部电源的作用下形成单向电流回路，每一导电棒300上的单向电流回路产生与套接在导电棒300上的环形纳米晶磁芯400的磁化轴平行的磁场方向，从而实现了对大量纳米晶磁芯400进行纵磁热处理的目的，提高了热处理效率。此外，由于第一导电夹600和第二导电夹700可拆卸，在未装第一导电夹600和第二导电夹700时，可以将导电棒300顺着绝缘导轨200滑行，既可以准确定位安装又方便装卸导电棒300。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述纳米晶磁芯热处理工装包括：
底座；
绝缘导轨，设置在所述底座上；
若干非导磁的导电棒，各所述导电棒上依次套接若干所述纳米晶磁芯，各所述导电棒在所述绝缘导轨的限位支撑作用下呈矩阵分布；矩阵分布一端的各层组合为一组的两所述导电棒之间通过导电板连接在一起，矩阵分布另一端的各层相邻组靠近的两所述导电棒之间通过可拆卸的第一导电夹连接在一起，该端两侧上下相邻层靠近的两所述导电棒之间通过可拆卸的第二导电夹连接在一起，且两侧所述第二导电夹错位设置。
2.根据权利要求1所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述导电棒为铜结构。
3.根据权利要求1所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述导电板为铜结构。
4.根据权利要求1至3任一项所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述第一导电夹包括两块第一导电块，两所述第一导电块之间形成第一安装孔且两者之间通过螺栓紧固在一起。
5.根据权利要求4所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述第一导电块为铜结构。
6.根据权利要求1至3任一项所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述第二导电夹包括两块第二导电块，两所述第二导电块之间形成第二安装孔且两者之间通过螺栓紧固在一起。
7.根据权利要求6所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述第二导电块为铜结构。
8.根据权利要求1至3任一项所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述绝缘导轨包括沿所述导电棒长度方向间隔平行设置的若干绝缘支架以及设置在所述绝缘支架上的绝缘滚轮，对应的所述导电棒滚动接触在位于同一轴线上若干所述绝缘滚轮中部的凹面上。
9.根据权利要求1至3任一项所述的纳米晶磁芯热处理工装，其特征在于，所述导电棒与所述纳米晶磁芯间隙配合。
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