本发明涉及钕铁硼磁体生产领域，更具体的说是一种低失重钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术：
钕铁硼磁体具有优异的磁学性能，其应用领域相当广泛，涉及到电子计算机、电动机与发电机、核磁共振成像装置、音响设备、通讯、选矿、自动化、航空航天等方面。应用高性能烧结钕铁硼磁体，不仅可提高磁性器件的工作性能，亦可实现器件的小型化或微型化，降低能耗。
烧结钕体硼磁体尽管永磁性能优异，但是耐腐蚀性较差，主要有以下3个原因:
(1)材料自身的结构。烧结ndfeb永磁合金具有多相组织,且各相的氧化能力不同,分布在晶界处的富nd相和富b相易于优先发生氧化,形成晶间腐蚀。另外磁体的致密度不高,加上氧化物较疏松,孔隙率大,磁体的表面很难形成氧化物保护膜,一旦氧化就造成连锁反应,加速氧化。而且由于磁体主相nd2fe14b相的体积分数一般都在90％以上,当形成电化学局部腐蚀电池时,具有小阳极大阴极的特点,晶界处富nd相和富b相的腐蚀电流密度较大,加速了晶间腐蚀和破坏。
(2)合金中存在的杂质。烧结ndfeb永磁合金中可能存在的污染杂质主要有o,h,n,c,si,cl及氯化物等,其中对腐蚀性能危害最严重的是氧、氯和氯化物。磁体的腐蚀主要表现为氧化过程,而氯及氯化物特别是氯化钠的污染将加速磁体的氧化过程。
(3)工作的环境。温度环境、介质条件以及湿度和压力等对磁体的腐蚀行为有较大的影响。
目前随着设备条件，工艺技术，管理水平等方面的进步，烧结钕体硼磁体的生产水平都得到很大提高，整体行业磁体性能大幅度提升，而相应生产成本都有大幅度的下降。但是磁体的耐蚀性差一直没有有效的解决。烧结钕铁硼具有优异的磁性能,但是其抗腐蚀性能较差,大大地限制了它的应用范围,因此,如何改善其抗腐蚀性能成为烧结钕铁硼材料生产和使用的重要问题。本发明主要是介绍一种低失重烧结钕体硼制作方法，通过该方法制备的磁体具有较低失重(<2mg/cm2)，耐蚀性明显好于采用常规方法制备的磁体。
烧结钕体硼磁性材料，通常其制作流程为配料、熔炼、氢碎、制粉、取向压制、等静压、烧结、回火、后加工、表面处理等。
技术实现要素：
本发明主要针对现有烧结钕铁硼磁钢耐蚀性差异及相应的生产技术的不足，提供一种低失重烧结钕铁硼磁体及其制备方法，从而提高磁体的耐蚀性。通过优化配方和甩带片合金组织，控制粉料粒度分布和粉体含量，细化晶粒，调控晶界相分布，等，提高产品的hcj，制备低失重磁钢，解决低失重烧结钕铁硼产品的批量生产的难题。
为解决上述技术问题，本发明涉及钕铁硼磁体生产领域，更具体的说是一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)按元素重量百分比称取镨钕26.0％-33.0％、硼0.85％-1.05％、镝0-9％、铽0-3.0％、铝0.01％-1.0％、铜0-0.3％、钴0.3％-4％、锆0-0.2％、铌0-0.5％、镓0-0.3％和铁61.5％-68.6％。
(2)将步骤(1)称取的材料装入坩埚中，将坩埚抽真空至15pa以下，以50kw功率烘炉，直到真空低于15pa时，充氩气至26-29kpa，然后加大功率至500-600kw熔炼，铁熔化后再精炼6-12分钟至温度为1400-1530℃时开始浇铸，浇铸时铜棍旋转的线速控制在1.1-1.5m/s，获得铸片并冷却；
(3)将步骤(2)得到的铸片放入旋转式氢碎炉内，抽真空至1pa以下，通入0.066-0.098mpa的氢气，饱和吸氢后，加热至540-600℃，脱氢4-10小时，冷却至常温后出料得到粗粉；
(4)向步骤(3)得到的粗粉中加入粗粉重量0-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂混合均匀后加入三维混粉机混粉0.5-4小时，然后将粉料加入气流磨中进行磨粉，磨粉过程中系统氧含量控制在<1000ppm，获得粉料粒度为smd2.4-4.0微米，d90/d10<5.5的细粉；
(5)向步骤(4)得到的细粉中加入细粉重量0％-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂，用v型混粉机混粉0.5-4小时获得细粉料；
(6)将步骤(5)得到的粉料根据产品尺寸大小制作模型，并在压机系统氧含量<1.0％，模具中心磁场强度>1.5t的条件下进行取向压制，使压坯密度达到3.6-4.3g/cm3，然后采用等静压压制使压坯密度提高到4.4-4.7g/cm3，获得生坯产品；
(7)将步骤(6)得到的生坯产品在露空环境下去除真空包装袋，然后迅速放入充氮保护的手套箱内，手套箱内的氧含量控制在1.0％以内，在手套箱内将生坯产品去除薄膜摆入石墨盒内，然后送进烧结炉，将烧结炉抽真空至1pa以下，经过缓慢升温排气后，最高烧结炉温度保持1020-1100℃，保温3-12小时，烧结结束后充氩气冷却至100℃以下再升温至870-930℃或者直接炉冷至870-930℃，保温2-5小时，然后充氩气冷却至90℃以下，再升温到460-600℃保温2-7小时，保温结束后冷却至80℃以下出炉。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种钕铁硼磁体的制备方法所述的润滑剂为天津悦晟磁电技术有限公司产的ysh-06钕铁硼专用润滑剂。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：所述的抗氧化剂为天津悦晟磁电技术有限公司的ysh-01钕铁硼专用抗氧化剂。
本发明一种钕铁硼低失重磁体的制备方法的有益效果为：
通过优化配方，改善合金铸片柱状晶组织结构，控制粉料粒度大小及分布，添加适量的润滑剂和抗氧化剂，控制磁体氧含量，调控晶界等措施，提供一种烧结钕铁硼磁体的制备方法，达到提高烧结钕铁硼产品的耐蚀性的目的。
具体实施方式
具体实施方式一：
本发明涉及钕铁硼磁体生产领域，更具体的说是一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
(1)按元素重量百分比称取镨钕26.0％-33.0％、硼0.85％-1.05％、镝0-9％、铽0-3.0％、铝0.01％-1.0％、铜0-0.3％、钴0.3％-4％、锆0-0.2％、铌0-0.5％、镓0-0.3％和铁61.5％-68.6％。其中加钴对提高磁体的耐蚀性非常关键。磁体中进入富钕相的co形成nd3co相，其电极电位虽然仍比主相nd2fe14b为负,但比无co的富钕相有很大提高；nd2fe14b、nd3co及富钕相的化学电位势。因此含nd3co相的富钕相其耐蚀性明显提高,特别是在高温高压的湿热环境中效果尤其明显,从而使失重降低。而且nd3co的熔点与富钕相的共晶熔化温度接近,(分别是664℃和655℃),因此不会降低富钕相对主相晶粒的浸润作用,对磁体富钕相的分布无副作用。因此,适当提高磁体co含量,并通过改进工艺使co在烧结磁体各相中的分布更加合理,是提高磁体耐蚀性的重要手段。对于有较高耐蚀性要求的产品，配方中co含量应不低1.0％。
(2)将步骤(1)称取的材料装入坩埚中，将坩埚抽真空至15pa以下，以50kw功率烘炉，直到真空低于15pa时，充氩气至26-29kpa，然后加大功率至500-600kw熔炼，铁熔化后再精炼6-12分钟至温度为1400-1530℃时开始浇铸，浇铸时铜棍旋转的线速控制在1.1-1.5m/s，获得铸片并冷却；铸片结构对最终磁体晶粒大小、富re相的分布等起到重要影响，优化铸片结构成为获得高性能磁体的关键技术。
(3)将步骤(2)得到的铸片放入旋转式氢碎炉内，抽真空至1pa以下，通入0.066-0.098mpa的氢气，饱和吸氢后，加热至540-600℃，脱氢4-10小时，冷却至常温后出料得到粗粉；
(4)向步骤(3)得到的粗粉中加入粗粉重量0-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂混合均匀后加入三维混粉机混粉0.5-4小时，然后将粉料加入气流磨中进行磨粉，磨粉过程中系统氧含量控制在<1000ppm，获得粉料粒度为smd2.4-4.0微米，d90/d10<5.5的细粉；粉料粒度细，分布集中，有利于烧结过程中富钕相的均匀分布，从而有利于改善磁体耐蚀性。另外磁体中氧含量适当，有利于提高磁体的耐蚀性。因此，在确保磁体不被氧化的情况下，制粉过程中需要适当补氧。
(5)向步骤(4)得到的细粉中加入细粉重量0％-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂，用v型混粉机混粉0.5-4小时获得粉料；适当添加润滑剂，有利于粉料取向成型，提高取向度，从而增加剩磁，但是润滑剂及抗氧化剂添加过多可能会降低矫顽力，可能会导致磁体碳含量超标，降低磁体的耐蚀性。因此，在确保产品性能合格的情况下，尽可能少加抗氧化剂和润滑剂。
(6)将步骤(5)得到的粉料根据产品尺寸大小制作模型，并在压机系统氧含量<1.0％，模具中心磁场强度>1.5t的条件下进行取向压制，使压坯密度达到3.6-4.3g/cm3，然后采用等静压压制使压坯密度提高到4.4-4.7g/cm3，获得生坯产品；压机系统氧含量过高，会导致产品氧化变形，并且性能下降。
(7)将步骤(6)得到的生坯产品在露空环境下去除真空包装袋，然后迅速放入充氮保护的手套箱内，手套箱内的氧含量控制在1.0％以内，在手套箱内将生坯产品去除薄膜摆入石墨盒内，然后送进烧结炉，将烧结炉抽真空至1pa以下，经过缓慢升温排气后，最高烧结炉温度保持1020-1100℃，保温3-12小时，烧结结束后充氩气冷却至100℃以下再升温至870-930℃或者直接炉冷至870-930℃，保温2-5小时，然后充氩气冷却至90℃以下，再升温到460-600℃保温2-7小时，保温结束后冷却至80℃以下出炉。为了确认磁体的最佳烧结和回火温度，在三个阶段的最高保温温度分别按梯度设置不同温度进行试验，以确认最佳的烧结和回火温度。烧结温度过高，保温时间过长都可能会导致产品过烧，出现晶粒异常长大，矫顽力下降；而烧结温度偏低，保温时间偏短则会导致产品欠烧，产品密度过低，剩磁、最大磁能积等性能参数下降。而合适的时效温度及对应的保温时间，可以确保富钕相分布更均匀，减少团聚现象，从而提高磁体的耐蚀性，降低磁体的失重。因此，选择合适的烧结温度和对应保温时间，合适的时效温度及对应的保温时间很关键，需要针对不同的产品试验不同的温度和时间，找出最佳的工艺。
所述的润滑剂为天津悦晟磁电技术有限公司产的ysh-06钕铁硼专用润滑剂，是一种高分子酯类聚合物，对烧结钕铁硼产品具有较好的润滑性、分散性、防氧化性和提高产品性能的效果。
所述的抗氧化剂为天津悦晟磁电技术有限公司的ysh-01钕铁硼专用抗氧化剂，是一种低分子烷烃聚合物，对烧结钕铁硼产品具有较好的防氧化性、润滑性和提高产品性能的效果。
具体案例一：一种低失重n38sh磁体。
①配料。配方如下：按元素重量百分比称取镨钕28.2％、镝1.3％，钆2.1％、硼0.97％、铝0.75％、铜0.15％、钴1.2％、锆0.04％、铌0.27％、镓0.18％，其余为铁。
②熔炼。将上述配料装入坩埚中，将炉子的真空抽至10pa以下，以50kw功率烘炉，直到真空低于5pa时，充氩气至26.8kpa，然后加大功率至550kw熔炼，铁熔化后精炼7分钟，测量钢液温度为1450-1470℃时开始浇铸，浇铸时铜棍旋转的线速控制在1.32m/s，获得铸片并冷却，待铸片冷却后开炉出料。
③氢碎。将上述铸片放入旋转式氢碎炉内，抽真空至1pa以下，通入0.066mpa的氢气，饱和吸氢后，加热至540℃脱氢4小时，冷却至常温后出料得到粗粉。
④制粉。向粗粉加入粗粉重量0.1％的抗氧化剂混合均匀后加入三维混粉机混粉1.5小时，然后将粉料加入气流磨中进行磨粉，磨粉过程中氧含量90-110ppm，获得粉料粒度为smd2.8-3.0um，d90/d10<5.2的细粉。向得到的细粉中加入细粉重量0.03％的润滑剂和0.08％的抗氧化剂，用v型混粉机混粉3小时获得粉料。磁体中氧含量适当，有利于提高磁体的耐蚀性。因此，在确保磁体不被氧化的情况下，制粉过程中需要适当补氧。
(5)向步骤(4)得到的细粉中加入细粉重量0％-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂，用v型混粉机混粉0.5-4小时获得粉料；适当添加润滑剂，有利于粉料取向成型，提高取向度，从而增加剩磁，但是润滑剂及抗氧化剂添加过多可能会降低矫顽力，可能会导致磁体碳含量超标，降低磁体的耐蚀性。因此，在确保产品性能合格的情况下，尽可能少抗氧化剂和润滑剂的添加量。
(6)压制。取向压制时，压机系统氧含量<0.1％，以充分确保粉料不被氧化，模具中心磁场强度>1.8t以提高磁体的取向度，压坯密度为3.8-3.9g/cm3。等静压的压力采用160mpa，等静压后压坯密度提高到4.6-4.7g/cm3。压机系统氧含量过高，会导致产品氧化变形，并且性能下降，另外压坯密度过高，取向阻力加大，不利于剩磁的提升。
(7)烧结。将步骤(6)得到的生坯产品在露空环境下去除真空包装袋，然后放入充氮保护的手套箱内，手套箱内的氧含量控制在0.2％以内，在手套箱内将生坯产品去除薄膜摆入石墨盒内，然后送进烧结炉，将烧结炉抽真空至1pa以下，烧结炉温度保持1020-1100℃，保温7小时，烧结结束后充氩气冷却至90℃以下再升温至870-930℃或者直接炉冷至870-930℃，保温3小时，然后充氩气冷却至90℃以下，再升温到460-600℃保温5小时，保温结束后冷却至80℃以下出炉。上述升温至870-930℃或者直接炉冷至870-930℃的温度范可以选取900℃、905℃、910℃、915℃、925℃等温度，升温到460-600℃的温度范可以选取470℃、485℃、500℃、520℃、550℃、580℃等温度。烧结温度过高，时间过长都可能会导致产品过烧，出现晶粒异常长大，矫顽力下降；而烧结温度偏低，时间偏长则会导致产品欠烧，产品密度过低，剩磁等下降。
获得的钕铁硼磁体磁体氧含量700-1000ppm，磁性能及失重(测试条件130℃，2.6bar，95％rh，168h)测试如下表所示。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。