技术领域
[0001] 本
发明涉及一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术
[0002] 自从1983年由日本住友金属和美国GM公司首先商品化开发以来,钕铁硼稀土永磁材料由于具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积的特点,广泛应用于电力
电子、通讯、信息、
电机、交通运输、办公自动化、医疗器械、军事等领域,并使一些小型、高度集成的高新技术产品的应用成为可能,如
硬盘用音圈电机(VCM),混合动力
汽车(HEV),
电动车等。NdFeB 基永磁材料主相Nd2Fe14B 具有非常高的
各向异性场,其矫顽力的理论极限高达70kOe,但是实际磁体的矫顽力仅为理论值的十分之一到三分之一。NdFeB
永磁体的矫顽力之所以远小于理论各向异性场,是由于其具体的微结构及
缺陷造成的。然而随着
稀土金属等原材料价格剧烈上涨,在保证性能的前提下降低稀土使用量是行业发展的重中之重,也是未来的重要研究方向。因此,如要满足市场需求,我们需要以更低的成本制备高矫顽力的钕铁硼磁体。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是,克服以上
现有技术的缺点:提供一种成本低、具备高矫顽力的钕铁硼磁体的制备方法。
[0004] 本发明的技术解决方案如下:一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法,包括以下步骤:
[0005] 1)用氢爆法将经速凝薄片工艺制备的钕铁硼基速凝薄片
破碎,然后通过气流磨
粉碎制得平均粒径2.2~3.5μm钕铁硼基粉末;
[0006] 2)按照如下
质量百分比配料:PrNd 50~70%;Ga 10~30%;Cu 10~30%;BFe 5~10%;将配好的原料采用
真空熔炼速凝工艺制备得到PrNdGaCuBFe
合金;
[0007] 3)将制备的PrNdGaCuB合金置于氢碎炉的反应釜内吸氢处理3~5小时,然后采用气流磨粉碎制得平均粒径为1~2.5μm的PrNdGaCuB合金粉末;
[0008] 4)将钕铁硼基粉末和PrNdGaCuB合金粉末混合,其中混合粉末中PrNdGaCuB合金粉末的质量百分含量为0.1~10%;
[0009] 5)将步骤4)经过均匀混合后的混合粉末在1.8T~3T 的
磁场中取向并
压制成型,得到压坯;
[0010] 6)将压坯置入真空
烧结炉内,然后升高
温度在1040~1090℃烧结2~4 小时,最后进行二级
热处理,其中一级热处理温度850~950℃,时间1~3 小时;二级热处理温度440~490℃,时间1~3 小时;最终获得高矫顽力钕铁硼磁体。
[0011] 作为优选,步骤2)中按照如下质量百分比配料制备PrNdGaCuBFe合金:PrNd 56~60%;Ga 12~17%;Cu 15~18%;BFe 8~10%。
[0012] 作为优选,所述钕铁硼基粉末的质量百分比组成为: Nd 24~27%;Ho 3~5%;F 0.1~2.8%;Ni 0.1~2.0%;Co 0.1~0.95%;Al 0.1~0.35%;B 0.6~1.05%;余量为Fe。
[0013] 作为进一步优选,所述钕铁硼基粉末的质量百分比组成为: Nd 25~27%;Ho 3~4%;F 0.5~1.2%;Ni 0.1~1.0%;Co 0.2~0.5%;Al 0.1~0.35%;B 0.6~1.05%;余量为Fe。
[0014] 所述PrNd合金中的Pr的质量百分比含量为19~28% ;所述BFe合金中B的质量百分比含量为16~22%。
[0015] 本发明的有益效果是:本发明通过合理的配伍充分发挥烧结Nd-Fe-B各相的作用,降低稀土的含量,优化
晶界相的结构和特性,将必要的元素引入到合理的地方分布,综合的提高磁体的各方面性能。同时本发明PrNdGaCuB合金未脱氢处理,把PrNdGaCuB合金粉料做细后,由于氢气的存在可以防止
氧化,同时其中的微量的氢有利于后续在低的烧
结温度下富钕相就能均匀分布从而抑制富钕相在三
角晶界处的团聚和偏析。
附图说明
[0016] 图1为本发明高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法
实施例三中的电镜图。
具体实施方式
[0017] 下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。
[0018] 实施例一
[0019] 按照以下具体步骤制备高矫顽力钕铁硼磁体:
[0020] 1)用氢爆法将经速凝薄片工艺制备的钕铁硼基速凝薄片破碎,然后通过气流磨粉碎制得平均粒径为2.2~3.5μm钕铁硼基粉末;所述钕铁硼基粉末的质量百分比组成为: Nd 27%;Ho 3%;F 1.2%;Ni 0.1%;Co 0.2%;Al 0.35%;B 0.6%;余量为Fe。
[0021] 2)按照如下质量百分比配料:PrNd 50%;Ga 10%;Cu 30%;BFe 10%;将配好的原料采用真空熔炼速凝工艺制备得到PrNdGaCuBFe合金;所述PrNd合金中的Pr的质量百分比含量为25% ;所述BFe合金中B的质量百分比含量为22%。
[0022] 3)将制备的PrNdGaCuB合金置于氢碎炉的反应釜内常温吸氢5小时,然后采用气流磨粉碎制得平均粒径为1~2.5μm的PrNdGaCuB合金粉末;
[0023] 4)将钕铁硼基粉末和PrNdGaCuB合金粉末混合,其中混合粉末中PrNdGaCuB合金粉末的质量百分含量为0.1%;
[0024] 5)将步骤4)经过均匀混合后的混合粉末在1.8T的磁场中取向并压制成型,得到压坯;
[0025] 6)将压坯置入真空烧结炉内,然后升高温度在1090℃烧结3小时,最后进行二级热处理,其中一级热处理温度950℃,时间2 小时;二级热处理温度440℃,时间1 小时;最终获得高矫顽力钕铁硼磁体。
[0026] 实施例二
[0027] 按照以下具体步骤制备高矫顽力钕铁硼磁体:
[0028] 1)用氢爆法将经速凝薄片工艺制备的钕铁硼基速凝薄片破碎,然后通过气流磨粉碎制得平均粒径为2.2~3.5μm钕铁硼基粉末;所述钕铁硼基粉末的质量百分比组成为: Nd 25%;Ho 5%;F 0.1%;Ni 0.1%;Co 0.5%;Al 0.1%;B 0.8%;余量为Fe。
[0029] 2)按照如下质量百分比配料:PrNd 60%;Ga 15%;Cu 17%;BFe 8%;将配好的原料采用真空熔炼速凝工艺制备得到PrNdGaCuBFe合金;所述PrNd合金中的Pr的质量百分比含量为25% ;所述BFe合金中B的质量百分比含量为20%。
[0030] 3)将制备的PrNdGaCuB合金置于氢碎炉的反应釜内常温吸氢3小时,然后采用气流磨粉碎制得平均粒径为1~2.5μm的PrNdGaCuB合金粉末;
[0031] 4)将钕铁硼基粉末和PrNdGaCuB合金粉末混合,其中混合粉末中PrNdGaCuB合金粉末的质量百分含量为10%;
[0032] 5)将步骤4)经过均匀混合后的混合粉末在1.8T的磁场中取向并压制成型,得到压坯;
[0033] 6)将压坯置入真空烧结炉内,然后升高温度在1040℃烧结4小时,最后进行二级热处理,其中一级热处理温度850℃,时间3小时;二级热处理温度460℃,时间2小时;最终获得高矫顽力钕铁硼磁体。
[0034] 实施例三
[0035] 按照以下具体步骤制备高矫顽力钕铁硼磁体:
[0036] 1)用氢爆法将经速凝薄片工艺制备的钕铁硼基速凝薄片破碎,然后通过气流磨粉碎制得平均粒径为2.2~3.5μm钕铁硼基粉末;所述钕铁硼基粉末的质量百分比组成为: Nd 26%;Ho 3.5%;F 1.2%;Ni 0.8%;Co 0.5%;Al 0.2%;B 0.8%;余量为Fe。
[0037] 2)按照如下质量百分比配料:PrNd 58%;Ga 17%;Cu 17%;BFe 8%;将配好的原料采用真空熔炼速凝工艺制备得到PrNdGaCuBFe合金;所述PrNd合金中的Pr的质量百分比含量为25% ;所述BFe合金中B的质量百分比含量为22%。
[0038] 3)将制备的PrNdGaCuB合金置于氢碎炉的反应釜内常温吸氢5小时,然后采用气流磨粉碎制得平均粒径为1~2.5μm的PrNdGaCuB合金粉末;
[0039] 4)将钕铁硼基粉末和PrNdGaCuB合金粉末混合,其中混合粉末中PrNdGaCuB合金粉末的质量百分含量为3%;
[0040] 5)将步骤4)经过均匀混合后的混合粉末在1.8T的磁场中取向并压制成型,得到压坯;
[0041] 6)将压坯置入真空烧结炉内,然后升高温度在1090℃烧结3小时,最后进行二级热处理,其中一级热处理温度850℃,时间2 小时;二级热处理温度480℃,时间1 小时;最终获得高矫顽力钕铁硼磁体,如图1所示,本发明微结构形态良好。
[0042] 以上仅是本发明的特征实施范例,对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。