专利名称：：一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体的制作方法
技术领域：
：本发明涉及磁性材料领域，是一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体。
背景技术：
：磁铁作为重要功能性部件，复合磁体采用多种材料加工而成，主要应用于电子电讯、仪器仪表、医疗卫生、办公用品、家用电器、文化用品，由于其所采用的复合材料不同，应用也有所不同。复合磁体目前的生产工艺一种是，复合磁体两部分采用分别加工，然后用粘结剂粘结到一起，实际上这种不能称为真正意义上的复合体，是一种组合体；另一种是用磁粉与橡胶或树脂混在一起加工而成。第一种工艺生产的复合体由于采用两种材料分别加工，费时费工，成本较高，而且两种工艺都采用了粘结剂，其永磁系统不能随温度变化而能保持稳定，使用范围受到了一定的限制，特别是某些高温领域。对于某些永磁系统，要求温度变化而能保持稳定，比如仪表永磁系统，必须在永磁系统中另加磁温度补偿合金。磁温度补偿合金一般采用铁镍合金，在使用中多采用胶粘剂或用铆合的方法实现补偿作用。中国专利号CN101552078的"一种复合磁体"采用两种不同永磁材料组合在一起复合磁体，不具有磁温度补偿作用。专利号的CN101542645"纳米复合磁体的制造方法"采用NdFeB材料，也未有磁温度补偿方面的描述。
发明内容本发明的一个目的是为解决上述现有技术磁体与磁温度补偿材料的分别加工然后组装，费时费工，成本较高，而且两种工艺都采用了粘结剂，其永磁系统不能随温度变化而能保持稳定，使用范围受到了一定的限制，特别是某些高温领域。不能随温度变化而能保持稳定等问题，提供一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，特别是磁性提供部分是烧结铝镍钴材料的复合磁体。为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，该具有磁温度补偿的仪表用复合磁体是通过下述工艺制得的步骤一分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料；步骤二复合磁体的压制成型；步骤三，烧结；步骤四，热处理；步骤五，磨削精加工。更具体地说，该具有磁温度补偿的仪表用复合磁体是通过下述工艺制得的步骤一分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料磁体粉料包括下述质量百分比例物质铝为612%，镍为1030%，铜为35%，余为铁；还包括钴为040%，钛为06%，铌为03%;所有元素以粉状加入，其中铝以铁铝或钴铝合金粉形式，钛以钛铁合金粉，铌以铌铁合金粉加入。所述铁铝粉为铁与铝按照质量比为i:i的比例混合；铌铁粉为铁与铌按照i:i的比例混合；钛铁粉为钛与铁按照3:7的比例混合而成的粉状物。磁温度补偿部分粉料由铁粉与镍粉组成，成份重量占比为镍粉2840%，余为铁粉。步骤二复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，根据模具大小与欲压制高度，计算出所要加的磁体粉料与磁温度补偿粉料重量。先把1/3-2/3的磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入磁体粉料，最后再加入剩余的磁温度补偿部分粉料，在58吨/厘米2的压力下加压压制，形成成型坯件，坯件的压制密度控制在5.56.2g/cm3;两者的重量是根据产品尺寸的，磁温补偿粉料的重量等于所用模具面积乘以高度(一般取O.09)，再乘以6;磁体粉料重量等于模具面积乘以高磁体部分高度，再乘以6.3。步骤三烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉采用常规烧结工艺进行烧结。烧结密度要求达到7.25g/cm3;步骤四热处理，采用高温箱式炉1200130(TC固熔，保温2-30分钟，出炉快速冷却，速度在200300°C/分钟，然后用热处理磁场在温度为800900°C的条件下，磁场控温处理5-60分钟，最后采用井式回火炉进行时效处理，工艺为62065(TC，保温3小时，590620。C，保温6小时，560590。C保温12小时，随炉冷却，250。C以下出炉。步骤五磨削精加工，采用精密平面磨、无芯磨床、外圆磨床等磨床加工至要求尺寸。有益效果本发明避免了现有技术的缺点，采用铝镍钴磁体原料与磁温度补偿合金原料分层叠放、一次成型，经烧结后形成一合金化的复合材料，经磁场热处理，然后形成具有相应磁性能能随温度变化而能保持稳定的复合磁体。本发明实现了磁体与磁温度补偿材料的合金化，形成一整体，不需要胶粘剂或铆合，可以避免因装配不当或磨损而产生的松动脱落问题；同时由于磁体1与磁补偿材料2之间没有缝隙，减小了磁阻损耗，提高了磁利用率，材料的温度系数达-o.oi%广C，具有非常高的磁稳定性。说明书附图图1是本发明实施例1的烧结曲线图；图2是本发明实施例1的热处理淬火曲线；图3是本发明实施例1的热处理时效曲线；图4是本发明实施例2的热处理淬火曲线；图5是本发明实施例2的热处理时效曲线。具体实施例方式下面结合图l-5及实施例来进一步说明本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1第一步分别单独配制磁体粉料和磁温度补偿部分(铁镍合金)粉料，原料要求粒度-150目。磁体粉料重量百分占比为钴粉24%，镍粉14%、铜粉3%、铁铝合金粉(1:1)17%、铌铁合金粉(1:1)1%、铁粉41%;磁温度补偿部分粉料百分占比为铁粉70%，镍粉30%。混料采用三维运动高效运动混合机，型号GH-IOO，制生产厂家温岭市东海4粉体设备制造厂，混料时间为100分钟，要求混料要均匀。第二，复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，型号Y41-400,生产厂家天津第二锻压机床厂，模具采用凹模尺寸。26.5mm，芯杆。6.25mm，先向凹模加入10.6g磁体粉料，然后再加入磁温度补偿2.8g部分粉料，加压压制，形成成型坯件(尺寸为外径。26.5mm，内径。6.25mm，厚度4.3mm)，压力6吨/厘米2，坯件的压制密度控制在5.56.2g/cm3。第三，烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉，型号VSF-436，生产厂家沈真真空技术有限公司，采用常规烧结工艺进行烧结，工艺曲线如下，0400°CXlh，400°CXlh，400。C900°CX2h，900°CX2h，9001350°CX2h，1350°CX5h，随炉降温至200。C以下出炉。烧结密度要求达到7.25g/cm3。第四，热处理，采用90(TC预热，127(TC固熔，保温12分钟，然后在磁场中控温处理至800900°C，时间20分钟，最后进行时效处理620°C，保温3小时，590°C，保温6小时，560°C保温12小时，随炉冷却，250°C以下出炉。第五，磨削精加工，用无芯磨床，型号M1050A，生产厂家无锡机床股份有限公司。加工产品外径至①25mm，用平面磨床，型号M7130H，生产厂家杭州机床厂，加工产品厚度3mm。采用永磁测试仪，型号TPS-200H，生产厂家湖南娄底市联众科技有限公司，标准样块经中国计量院量值传递，进行测试，磁体性能参数为，剩余磁感强度Br:11201220mT，矫顽力Hcb:4855kA/m，最大磁能积BHm:3437kJ/m3，复合磁体可逆磁通温度系数-O.01%,C。实施例2磁体材料为AlNiCo33/ll，磁温度补偿材料为1J30。制造方法如下第一步分别单独配制磁体粉料和磁温度补偿部分(铁镍合金)粉料，原料要求粒度-150目。磁体粉料重量百分占比为钴粉35%，镍粉14%，、铜粉3.5%、钛铁(3:7)15%、铁铝合金粉(l:1)15%、铌铁合金粉(1:1)2%、铁粉15.5%;磁温度补偿部分粉料百分占比为铁粉70%，镍粉30%。混料采用三维运动高效运动混合机，型号GH-IOO，制生产厂家温岭市东海粉体设备制造厂，混料时间为100分钟，要求混料要均匀。第二，复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，型号Y41-400，生产厂家天津第二锻压机床厂，模具采用凹模尺寸14.5mmX14.5mm，先把1.lg的磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入9.8g磁体粉料，最后再加入1.lg磁温度补偿部分粉料，再加压压制，形成成型坯件(尺寸为长度14.5mm，宽度14.5mm，厚度9.4mm)，压力6吨/厘米2，坯件的压制密度控制在5.56.2g/cm3。第三，烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉，型号VSF-436，生产厂家沈真真空技术有限公司，采用常规烧结工艺进行烧结，工艺如下，0400°CXlh，400。CXlh，400。C90(TCX2h，900。CX2h，9001310°CX2h，1310。CX5h，随炉降温至200°C以下出炉。烧结密度要求达到7.2g/cm3。第四，热处理，采用1250固熔，保温12分钟，先快速冷至900°C以下，然后在磁场中830°C等温处理，时间18分钟，最后进行时效处理650°C，保温3小时，620°C，保温6小时，590°C保温12小时，随炉冷却，250°C以下出炉。第五，磨削精加工，用平面磨床，型号M7130H，生产厂家杭州机床厂，加工产品长度12.9mm，宽度12.9mm，厚度7.5mm。采用永磁测试仪，型号TPS-200H，生产厂家湖南娄底市联众科技有限公司，标准样块经中国计量院量值传递，进行测试，磁体性能参数为，剩余磁感强度Br:800850mT，矫顽力Hcb:115125kA/m，最大磁能积BHm:3642kJ/m3，复合磁体可逆磁通温度系数-O.01%,C。实施例3-12如实施例1所述方法和步骤制备本发明产品，原料按下表计<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例13如实施例1所述原料和方法制备本发明产品，步骤二复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，根据模具大小与欲压制高度，计算出所要加的磁体粉料与磁温度补偿粉料重量。先把1/3的磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入磁体粉料，最后再加入剩余的2/3的磁温度补偿部分粉料，在5吨/厘米2的压力下加压压制，形成成型坯件，坯件的压制密度控制在5.5g/cm3;步骤三烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉采用常规烧结工艺进行烧结。烧结密度要求达到7.25g/cm3;步骤四热处理，采用高温箱式炉1200固熔，保温30分钟，出炉快速冷却，速度在200°C/分钟，然后用热处理磁场在温度为900°C的条件下，磁场控温处理60分钟，最后采用井式回火炉进行时效处理，工艺为65(TC，保温3小时，620°C，保温6小时，59(TC保温12小时，随炉冷却，250°C以下出炉。实施例14步骤二复合磁体的压制成型，设备采干粉压机，根据模具大小与欲压制高度，计算出所要加的磁体粉料与磁温度补偿粉料重量。先把1/3-2/3的磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入磁体粉料，最后再加入剩余的磁温度补偿部分粉料，在8吨/厘米2的压力下加压压制，形成成型坯件，坯件的压制密度控制在6.2g/cm3;两者的重量是根据产品尺寸的，磁温补偿粉料的重量等于所用模具面积乘以高度(一般取O.09)，再乘以6;磁体粉料重量等于模具面积乘以高磁体部分高度，再乘以6.3。步骤三烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉采用常规烧结工艺进行烧结。烧结密度要求达到7.25g/cm3;步骤四热处理，采用高温箱式炉130(TC固熔，保温30分钟，出炉快速冷却，速度在300°C/分钟，然后用热处理磁场在温度为800°C的条件下，磁场控温处理5分钟，最后采用井式回火炉进行时效处理，工艺为62(TC，保温3小时，5900°C，保温6小时，56(TC保温12小时，随炉冷却，250°C以下出炉。以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的十四种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。权利要求一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，是按照如下工艺制得的步骤一分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料；步骤二复合磁体的压制成型；步骤三，烧结；步骤四，热处理；步骤五，磨削精加工。2.根据权利要求1所述一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，磁体粉料包括下述质量百分比例物质铝为612%，镍为1030%，铜为35%，余为铁。3.根据权利要求2所述一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，所述磁体粉料中还包括还包括下述质量百分含量的物质钴为040%，钛为06%，铌为03%。4.根据权利要求2所述一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，各原料以粉状加入，其中铝以铁铝或钴铝合金粉形式，钛以钛铁合金粉，铌以铌铁合金粉加入。5.根据权利要求1所述一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，所述磁温度补偿部分粉料由铁粉与镍粉组成，成份重量占比为镍粉2840%，余为铁粉。6.根据权利要求1所述一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，其特征在于，所述步骤二复合磁体的压制成型，将磁温度补偿粉料加入模具凹模内，再加入磁体粉料，最后再加入磁温度补偿部分粉料，再加压压制，形成成型坯件，坯件的压制密度控制在5.56.2g/cm3;步骤三烧结，把成型坯件放入烧结用舟皿，并用钢玉砂填埋，用真空烧结炉采用常规烧结工艺进行烧结；烧结密度要求达到7.25g/cm3;步骤四热处理，采用高温箱式炉1200130(TC固熔，保温2-30分钟，出炉快速冷却，速度在200300°C/分钟，然后80090(TC磁场控温处理5_60分钟，最后采用井式回火炉进行时效处理，工艺为620650°C，保温3小时，590620°C，保温6小时，560590°C保温12小时，随炉冷却，250°C以下出炉。全文摘要本发明涉及磁性材料领域，是一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体。解决上述现有技术磁体与磁温度补偿材料的分别加工然后组装，费时费工，成本较高，而且两种工艺都采用了粘结剂，其永磁系统不能随温度变化而能保持稳定，使用范围受到了一定的限制，特别是某些高温领域。解决不能随温度变化而能保持稳定等问题，提供一种具有磁温度补偿的仪表用复合磁体，特别是磁性提供部分是烧结铝镍钴材料的复合磁体。本发明通过分别配制磁体粉料和磁温度补偿部分粉料，然后压制成型，烧结，热处理后磨削精加工制得。文档编号H01F7/00GK101707113SQ20091022318公开日2010年5月12日申请日期2009年11月13日优先权日2009年11月13日发明者凌铨,张利平,王占国申请人:宁波盛事达磁业有限公司