一种制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法_2

文档序号:9656038阅读:来源:国知局
21min、33min、42min、60min、90min及120min后取下球磨罐,收集球磨产物。
[0038]实施例1:
[0039]本实施例中,原材料及磨球配比与上述对比实施例1中完全相同。将该原材料球磨为Nd-Fe-B永磁合金微/纳米颗粒的过程如下。
[0040](1)将球磨罐浸于液氮中1-1.5min低温处理,使球磨罐温度低于_150°C后取出,安装在高能球磨机上在常温环境下球磨3分钟;
[0041 ] (2)重复步骤(1),直到总球磨时间依次为6min、12min、21min、33min、42min、60min、90min及120min后取下球磨罐,收集球磨产物。
[0042]将上述对比实施例1以及实施例1中经球磨6min、12min、21min、33min、42min、60min、90min及120min后所得球磨产物进行对比,结果如下:
[0043](1)对比实施例1中球磨时间为42min、60min制得的Nd-Fe-B颗粒的SEM图片分别如图la-Ι、图la-2、图la_3所示,其中球磨42min制得的Nd-Fe-B颗粒的SEM图片包括两幅,图la-2是图la-Ι的放大图;实施例1中球磨时间为42min、60min制得的Nd_Fe_B颗粒的SEM图片分别如图lb-Ι、图lb-2、图lb-3所示,其中球磨42min制得的Nd-Fe-B颗粒的SEM图片包括两幅,图lb-2是图lb-Ι的放大图。对比图la-l、la-2、la-3与图lb_l、lb_2、lb-3,显示低温干磨与常温干磨相比,低温球磨得到的微米级Nd-Fe-B颗粒尺寸明显细化,且分散性和均匀性更好。
[0044](2)利用氧氮分析仪检测实施例1以及对比实施例1所得颗粒的氧含量,显示低温球磨产物的颗粒度明显比室温的小,但是产物氧含量却明显比室温的底,说明低温下球磨材料不容易被氧化。例如,低温干磨2h和常温干磨2h所得微米级颗粒的氧含量分析结果如图2所示。
[0045](3)检测实施例1以及对比实施例1所得颗粒的取向角α与矫顽力的变化,结果如图3a与图3b所示,显示与常温干磨相比,低温下获得的Nd-Fe-B颗粒矫顽力更高,取向角更小,说明低温下获得的颗粒各向异性更好,综合磁性能更佳。
[0046]对比实施例2:
[0047]本实施例是下述实施例2的对比实施例。
[0048]本实施例中,原材料为经过粗破碎后得到的粉末状SmCo5材料,其颗粒尺寸为200 μ m?400 μ m。将该原材料球磨为SmCo5永磁合金微/纳米颗粒的过程如下:
[0049]选取三维振动型高能球磨机,将原材料装入不锈钢球磨罐中,然后加入原材料质量50%的油胺表面活性剂,再加入直径为6.5mm和9.5mm的不锈钢磨球、球料比为15:1。将装有原材料、磨球、表面活性剂、有机溶剂的球磨罐在手套箱中密封,保护气体为高纯Ar气,然后进行如下步骤:
[0050]在常温下,将球磨罐安装到球磨机上进行球磨,待球磨0.5小时、1小时、2小时、4h小时以及6小时后依次取下球磨罐,将球磨产物倒入观察瓶中。
[0051]实施例2:
[0052]本实施例中,原材料与上述对比实施例2中所用的原材料完全相同。将该原材料球磨为SmCo5永磁合金微/纳米颗粒的过程如下:
[0053]选取三维振动型高能球磨机,将原材料装入不锈钢球磨罐中,然后加入原材料质量50%的油胺表面活性剂,再加入直径为6.5mm和9.5mm的不锈钢磨球、球料比为15:1。将装有原材料和磨球、表面活性剂的球磨罐在手套箱中密封,保护气体为高纯Ar气,然后进行如下步骤(1)-(2):
[0054](1)将球磨罐置于液氮中低温处理,待球磨罐温度保持在低于_150°C后取出,在常温环境下安装在球磨机上球磨5分钟;
[0055](2)重复步骤(1),直到总球磨时间达到1小时、2小时以及4h小时后依次取下球磨罐,将球磨产物倒入观察瓶中。
[0056]将上述对比实施例1以及实施例1中经球磨0.5小时、1小时、2小时、4h小时以及6小时后所得球磨产物进行对比,结果与实施例1和对比实施例1的对比结果基本一致。并且,实施例2与对比实施例2中制备得到的SmCo5颗粒的氧含量随球磨时间的变化曲线如图4所示,显示低温表面活性剂球磨SmCoJjij备出的纳米颗粒和纳米片相比常温条件制备的更加细化和均匀,氧含量低,合金抗氧化能力高。
[0057]以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种制备稀土 -过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,以粗破碎后得到的块状或粉末状稀土 -过渡族永磁合金材料为原材料,将原材料装入球磨罐中进行干法球磨,其特征是:所述的球磨温度低于室温。2.根据权利要求1所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的稀土-过渡族永磁合金材料包括稀土铁系永磁合金材料和稀土钴系永磁合金材料。3.根据权利要求2所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的稀土铁系永磁合金材料包括由Nd-Fe-B元素构成的永磁材料以及包含掺杂元素的Nd-Fe-B永磁材料; 所述的稀土钴系永磁合金材料包括由RE-Co元素构成的永磁材料以及包含掺杂元素的RE-Co永磁材料。4.根据权利要求1所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的球磨温度在0°C到_190°C之间。5.根据权利要求1所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的干法球磨中包括表面活性剂。6.根据权利要求5所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的表面活性剂包括油胺、油酸,辛酸、辛胺、聚氧乙烯月桂醚中的一种或者两种以上的混合物。7.根据权利要求5所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述的表面活性剂的加入量为所述原材料质量的0.1%?300%。8.根据权利要求5所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:包括如下步骤: (1)将球磨罐置于低温环境中,待球磨罐及内部温度低于室温后取出,在常温环境下安装在球磨机上球磨0.2分钟?20分钟; (2)重复步骤(1),直到总球磨时间为3分钟?1000小时,获得稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒。9.根据权利要求8所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述步骤(1)中,球磨时间为2分钟?5分钟。10.根据权利要求8所述的制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法,其特征是:所述步骤(2)中,总球磨时间为0.25小时?100小时。
【专利摘要】本发明提供了一种制备稀土-过渡族永磁合金微/纳米颗粒的方法。该方法改进了传统球磨法,将原材料在常温下的球磨过程改进为在低温下的干法球磨。首先,低温环境增加了材料的脆性,使材料颗粒尺寸更加细化和均匀;其次,低温下球磨还可有效抑制稀土-过渡族合金氧化;另外,颗粒内部存在更多缺陷与更大应力,从而提高颗粒的磁性能。实验证实,该方法成本低、简单易行,首次发现了该方法能有效降低了稀土-过渡族永磁合金微/纳米级颗粒尺寸,提高其均匀性,抑制合金氧化,提高磁性能,具有很好的应用价值。
【IPC分类】B22F9/04, H01F1/057
【公开号】CN105414555
【申请号】CN201510789008
【发明人】王芳, 张健, 安小鑫, 杜娟, 夏卫星, 刘平, 闫阿儒
【申请人】中国科学院宁波材料技术与工程研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月17日
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