一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法专利检索-纳米带纳米材料纳米技术专利检索查询-专利查询网

一种恒 磁场下晶界扩散制备高矫顽 力钕 铁 硼磁体的方法

阅读：785发布：2023-02-28

专利汇可以提供一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，包括：按照NdFeB 合金成分配料，真空熔炼获得合金铸锭并快淬成薄带；按照稀土三元Re-Al-Cu合金成分配料，真空熔炼获得母合金铸锭并快淬成薄带，并经高能球磨获得均匀的低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米粉末；将Re-Al-Cu纳米粉末涂覆在NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；将薄带合金平行置于在磁场强度为1.5T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理。本发明以低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金为扩散源，并通过在恒磁场作用下对NdFeB合金扩散热处理，促使NdFeB合金中的硬磁相沿易磁化轴排列，改善了钕铁硼磁体扩散后的晶界特性。，下面是一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于包括如下步骤：
1）按照NdFeB 合金成分称量各原料并进行混合，将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；
2）将低熔点稀土三元Re-Al-Cu合金成分以原子百分含量称重配料，然后将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；
3）将步骤2）制得的Re-Al-Cu薄带经高能球磨后，获得均匀的低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米粉末；
4）将步骤3）制得的低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米粉末涂覆在步骤1）制得的NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；
5）将步骤4）制得的薄带合金平行置于在磁场强度为1.5 T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理，随后气冷至室温，制得高矫顽力钕铁硼磁体。
2.根据权利要求1 所述的恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于：所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为：Nd：30.5 40.1%、Fe：62.3 75.8%、B：0.5~ ~ ~
2%、Zr：0.2 1.5%、Co：0.2 1.5%。
~ ~
3.根据权利要求1 所述的恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中快淬甩带的快淬速度为10 45m/s。
~
4.根据权利要求1 所述的恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的低熔点稀土三元Re-Al-Cu合金成分的原子百分比为Re100-a-b AlaCub，Re为稀土元素Ce、La、Pr中的一种或几种；a和b满足以下关系：25≤a≤50，25≤b≤
50。
5.根据权利要求1 所述的恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的真空磁场热处理具体工艺参数为：真空度优于5×10-4 Pa，温度为
550 750 ℃，保温时间为4-8小时。
~

说明书全文

一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽 力钕 铁 硼磁体的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法。

背景技术

[0002] 钕铁硼永磁材料自问世以来，因其具有高的剩磁、矫顽力和最大磁能积等特点，已在很多方面获得广泛应用。但由于近年来稀土价格的不断上涨，导致Nd-Fe-B永磁材料的生产成本大幅度地升高，研发新型低成本的稀土永磁材料成为当今的研究热点之一。发新一代高性能、低成本的稀土永磁材料，一般有两种思路：一是发展复合永磁材料，充分利用软磁材料的高饱和磁化强度与硬磁材料的高磁各向异性场和矫顽力，将二者的优势结合起来，使其内禀磁性得到最大限度的发挥。二是发现新的具有优良内禀磁性能的永磁化合物，或是寻找价格便宜的稀土元素来代替稀土元素Nd，开发出成本低、资源多、磁性能优异的稀土永磁材料。近年来，用La、Ce、Pr等稀土元素来替代Nd-Fe-B 合金中元素Nd的研究得到越来越多的关注。因此，如何有效利用La、Ce、Pr等稀土元素来制备高性能永磁材料，成为钕铁硼稀土永磁材料进一步发展的关键问题。

[0003] 晶界扩散技术作为一种提高烧结钕铁硼矫顽力的一种新型工艺，主要通过稀土金属或者化合物的粉末作为扩散源，在一定的温度下进行扩散热处理，通过优化晶界相和提高主相的各向异性场，实现钕铁硼磁体磁性能的提升。同时，磁场处理作为一种热处理工艺，使磁体在磁场的作用下，使具有磁晶各向异性的晶粒在形核长大过程中沿磁优先生长方向生长，直接长成有取向的组织，使合金具有磁各向异性，从而获得比传统热处理更高的磁性能。因此，本申请提出一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，以低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金为扩散源，并通过在恒磁场作用下对NdFeB合金扩散热处理，加速了低熔点合金中的稀土元素在晶界的扩散，促使NdFeB合金中的硬磁相沿易磁化轴排列，改善了钕铁硼磁体扩散后的晶界特性，得到高矫顽力钕铁硼磁体。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法。

[0005] 本发明的恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，包括如下步骤：1）按照NdFeB合金成分称量各原料并进行混合，将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；
2）将低熔点稀土三元Re-Al-Cu合金成分以原子百分含量称重配料，然后将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；
3）将步骤2）制得的Re-Al-Cu薄带经高能球磨后，获得均匀的低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米粉末；
4）将步骤3）制得的低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米粉末涂覆在步骤1）制得的NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；
5）将步骤4）制得的薄带合金平行置于在磁场强度为1.5 T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理，随后气冷至室温，制得高矫顽力钕铁硼磁体。

[0006] 进一步的，所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为：Nd：30.5 40.1%、Fe：62.3~ ~75.8%、B：0.5 2%、Zr：0.2 1.5%、Co：0.2 1.5%。
~ ~ ~

[0007] 进一步的，步骤（1）和步骤（2）中快淬甩带的快淬速度为10 45m/s。~

[0008] 进一步的，步骤（2）中所述的低熔点稀土三元Re-Al-Cu合金成分的原子百分比为Re100-a-b AlaCub，Re为稀土元素Ce、La、Pr中的一种或几种；a和b满足以下关系：25≤a≤50，25≤b≤50。

[0009] 进一步的，步骤（5）中所述的真空磁场热处理具体工艺参数为：真空度优于5×10-4 Pa，温度为550 750 ℃，保温时间为4-8小时。~

[0010] 与现有的技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：通过快淬和高能球磨制备低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金，并将其作为扩散源，通过在恒磁场作用下对NdFeB合金扩散热处理，加速了低熔点合金中的稀土元素在晶界的扩散，促使NdFeB合金中的硬磁相沿易磁化轴排列，改善了钕铁硼磁体扩散后的晶界特性，得到高矫顽力钕铁硼磁体。

具体实施方式

[0011] 下面结合具体实施例及对比例对本发明作进一步阐述。

[0012] 实施例11）按照NdFeB合金成分称量各原料并进行混合，将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为：Nd：31%、Fe：66.8%、B：1.2%、Zr：0.4%、Co：0.6%；所述的快淬甩带的快淬速度为25m/s；
2）将低熔点稀土三元Ce50Al25Cu25合金以原子百分含量称重配料，然后将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述的快淬甩带的快淬速度为15m/s；
3）将步骤2）制得的Ce50Al25Cu25薄带经高能球磨后，获得均匀的低熔点稀土三元Ce50Al25Cu25纳米粉末；
4）将步骤3）制得的低熔点稀土三元Ce50Al25Cu25纳米粉末涂覆在步骤1）制得的NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；
5）将步骤4）制得的薄带合金平行置于在磁场强度为1.5 T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理，随后气冷至室温，制得高矫顽力钕铁硼磁体；所述的真空磁场热处理具体工艺参数为：真空度优于5×10-4 Pa，温度为650 ℃，保温时间为7小时。

[0013] 比较例1制备步骤同实施例1，区别在于不添加低熔点稀土三元Ce50Al25Cu25纳米粉末，而是将NdFeB快淬薄带置于恒磁场退火炉中进行真空磁场热处理，制得钕铁硼磁体。

[0014] 实施例21）按照NdFeB合金成分称量各原料并进行混合，将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为：Nd：32%、Fe：65.2%、B：1.4%、Zr：0.6%、Co：0.8%；所述的快淬甩带的快淬速度为28m/s；
2）将低熔点稀土三元La50Al25Cu25合金以原子百分含量称重配料，然后将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述的快淬甩带的快淬速度为20m/s；
3）将步骤2）制得的La50Al25Cu25薄带经高能球磨后，获得均匀的低熔点稀土三元La50Al25Cu25纳米粉末；
4）将步骤3）制得的低熔点稀土三元La50Al25Cu25纳米粉末涂覆在步骤1）制得的NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；
5）将步骤4）制得的薄带合金平行置于在磁场强度为1.5 T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理，随后气冷至室温，制得高矫顽力钕铁硼磁体；所述的真空磁场热处理具体工-4
艺参数为：真空度优于5×10 Pa，温度为600 ℃，保温时间为7小时。

[0015] 比较例2制备步骤同实施例2，区别在于不添加低熔点稀土三元La50Al25Cu25纳米粉末，而是将NdFeB快淬薄带置于恒磁场退火炉中进行真空磁场热处理，制得钕铁硼磁体。

[0016] 实施例31）按照NdFeB合金成分称量各原料并进行混合，将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述NdFeB合金的组成成分及质量百分比为：Nd：33%、Fe：63.4%、B：1.8%、Zr：0.8%、Co：1.0%；所述的快淬甩带的快淬速度为28m/s；
2）将低熔点稀土三元Pr50Al25Cu25合金以原子百分含量称重配料，然后将混合原料进行真空熔炼，然后快淬甩带制成合金薄带；所述的快淬甩带的快淬速度为20m/s；
3）将步骤2）制得的Pr50Al25Cu25薄带经高能球磨后，获得均匀的低熔点稀土三元Pr50Al25Cu25纳米粉末；
4）将步骤3）制得的低熔点稀土三元Pr50Al25Cu25纳米粉末涂覆在步骤1）制得的NdFeB合金薄带的自由面和急冷面；
5）将步骤4）制得的薄带合金平行置于在磁场强度为1.5 T的恒磁场退火炉中，进行真空磁场热处理，随后气冷至室温，制得高矫顽力钕铁硼磁体；所述的真空磁场热处理具体工艺参数为：真空度优于5×10-4 Pa，温度为600 ℃，保温时间为7小时。

[0017] 比较例3制备步骤同实施例3，区别在于不添加低熔点稀土三元Pr50Al25Cu25纳米粉末，而是将NdFeB快淬薄带置于恒磁场退火炉中进行真空磁场热处理，制得钕铁硼磁体。

[0018] 将上述实施例和比较例制备的样品，经磁性能测试，对比结果如表1所示。

[0019]表1
本发明采用恒磁场下晶界扩散低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金制备了高矫顽力钕铁硼磁体。相对于未添加低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金，添加低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金的钕铁硼磁体，虽然剩磁在一定程度上降低，但是矫顽力和磁能积都得到了明显的提升，这主要是由于低熔点稀土三元Re-Al-Cu纳米合金在扩散过程中熔化为液态，且在恒磁场作用下加速了低熔点合金中稀土元素的扩散，促使NdFeB合金中的硬磁相沿易磁化轴排列，改善了钕铁硼磁体扩散后的晶界特性，增强了软/硬磁相之间的交换耦合作用，得到高矫顽力钕铁硼磁体。

标题	发布/更新时间	阅读量
分段式石墨烯纳米带	2020-05-13	779
纳米砂带	2020-05-11	204
纳米远红外线健康带	2020-05-12	362
一种纳米抗菌止血绷带	2020-05-13	91
纳米腰带发电机	2020-05-11	965
纳米远红外线健康绷带	2020-05-12	733
1940纳米带通红外滤光片	2020-05-12	875
3900纳米带通红外滤光片	2020-05-12	232
3400纳米带通红外滤光片	2020-05-12	488
4640纳米带通红外滤光片	2020-05-13	845

一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法

一种恒磁场下晶界扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：