一种烧结钕铁硼磁体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种双面表场差有效降低的烧结钕铁硼磁体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，烧结钕铁硼磁体在粉末压制成型的过程中，主相晶粒的取向方向与外 加磁场的方向难以完全相同，后续加工也会对磁体的双面表场差（即磁体双面表面磁通密 度之间的差）产生一定的影响。由于单个磁体的双面表场存在差异性，导致磁场的一致性 和稳定性受到影响。当需要多个磁体组合成一个稳定磁路时，例如波荡器系统，要求所使用 的多个磁体的双面表场具有良好的一致性，以便形成稳定磁场。
[0003] 目前降低烧结钕铁硼磁体双面表场差的方法主要集中在毛坯的粉末压型阶段，例 如通过提高模具取向场的均匀性（使钕铁硼微粉处于模具取向场的均匀区）来改善烧结钕 铁硼磁体的双面表场差。然而，仅仅通过改进模具取向场的均匀性并不能最大限度的降低 磁体的双面表场差。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述问题，本发明提供一种双面表场差显著降低的烧结钕铁硼磁体。本发明 还提供一种制造烧结钕铁硼磁体的方法，其针对现有方法做出改进，能显著降低通过该方 法制造的烧结钕铁硼磁体的双面表场差。
[0005] 所述烧结钕铁硼磁体的双面表场差在0?1%的范围内，所述烧结钕铁硼磁体的 垂直于取向方向的剩磁与所述取向方向的剩磁的比值小于0. 15。
[0006] 所述双面表场差优选在0?0.5%的范围内，更优选在0.01?0.3%的范围内。
[0007] 本发明提供的制造烧结钕铁硼磁体的方法，包括以下步骤：熔炼原材料制备铸锭； 粉碎所述铸锭制备微粉末；对所述微粉末进行超声波振动处理；压制经超声波振动处理后 的微粉末来形成压坯，所用模具是高强度石墨复合模具；烧结，将所述压坯放入料盒时，所 述压坯的取向方向垂直于所述料盒的底面，在每盒所述压坯上放置石墨板、钥板或C-C复 合板。
[0008] 所述超声波振动处理的条件是超声波频率为20?68KHz、处理时间为5?1800s。
[0009] 所述石墨板、钥板或C-C复合板的厚度优选是0. 2?1. 0mm。
[0010] 本发明针对现有技术做出改进。例如，用超声波振动对微粉进行处理，以降低磁粉 间的团聚效应，从而有助于提高磁粉取向的一致。此外，压制形成压坯时使用高强度石墨复 合模具，以帮助保持磁粉在取向过程中的一致性和均匀性。改进烧结时压坯的码盒方式，这 样进一步保证了取向的一致性。上述制造方法的改进使烧结钕铁硼磁体的双面表场差显著 地降低，从而确保了磁体产品能在汽车传感器等高端产品中应用。
【具体实施方式】
[0011] 下面对本发明的一个【具体实施方式】进行说明。
[0012] 本【具体实施方式】的制造烧结钕铁硼磁体的方法，具体如下。
[0013] 第一步，熔炼。使用常规的技术熔炼制备R-Fe-B系稀土合金的铸锭，铸锭厚度为 0? 2 ?25mm〇
[0014] 第二步，制备微粉末。首先，用机械破碎或氢破碎的方法粉碎铸锭，得到〈0. 1mm左 右的稀土合金粗粉末。然后，将粗粉末在气流磨中用氮气、氩气或混合气体进行微粉碎，得 到平均粒径为3?5ym的微粉末。
[0015] 第三步，对微粉末进行超声波振动处理。在氮气或惰性气体保护下进行，超声波频 率为20?68KHz，处理时间为5?1800s。超声波振动处理的目的是去除钕铁硼微粉末的 磁团聚效应，提高钕铁硼微粉末在后续压型过程中的取向度水平。
[0016] 第四步，压制成型。将超声波处理后的微粉末放在模具中通过磁场取向压制成型， 得到压坯产品。为了提高模具中磁场的均匀性，改善磁体的磁偏角，使处理后的磁粉取向更 为容易、均匀、一致，本实施方式所用的模具为高强度石墨复合模具。
[0017] 第五步，烧结。将压坯放入料盒中，在本领域公知的烧结温度下进行烧结和时效处 理，得到毛坯产品。码盘过程中将压坯的取向方向垂直于料盒的底面放置，以保证磁体的取 向方向不受磁体收缩的影响而产生偏移，从而能在烧结过程中最大限度地保持磁体的取向 一致性。此外，在每盒压坯的上端面放置一块0. 2?1. 0_的石墨板、钥板或C-C复合板， 以便对压坯施加一个微压力，从而保证在磁体晶粒长大过程中磁体的取向不产生偏移。
[0018] 第六步，回火。用本领域公知的方法对烧结后的压坯进行回火处理。
[0019] 以下结合对比例和实施例对本【具体实施方式】进行详细的说明。
[0020] 对比例1
[0021]对比例1的钕铁硼磁体的化学成分为：钕（Nd) 31. 9 %、镝（Dy) 1. 0 %、钴 (<：〇)1.0%、铜（(：11)0.10%、镓（6&)0.12%、铌（恥)0.3%、硼（8)0.97%，其余为铁。
[0022] 对比例1磁体的制备过程具体如下。
[0023] 第一步，烙炼。按比例配好原材料，在600kg/次的带述连铸炉（stripcasting) 内熔化，进行鳞片浇铸，最终得到平均厚度为〇. 3mm的条带片。
[0024] 第二步，粉碎。对条带片进行氢破碎处理，然后在工作气体是氮气的气流磨中制成 平均粒度为2?4iim的微粉。
[0025] 第三步，成型。在氮气保护的封闭压机中、取向场为1.4T时压制微粉形成压坯，所 用模具是常规的无磁钢模具。
[0026] 第四步，烧结。以任意方式将压坯码放入料盒，在真空烧结炉中、1075°C的温度下 烧结4小时。
[0027] 第五步，回火。在真空烧结炉中、600°C的温度下对烧结后的压坯回火5小时，得到 对比例1的磁体。
[0028] 对所制得的磁体的双面表场差和Br(丄）/Br值进行测定，结果如表1所示。
[0029] 双面表场差的具体测定方法是：使用霍尔探头测量磁体取向面几何中心处的表场 值，分别得到N极、S极的高斯值；双面表场差为N极与S极数值的绝对值相减，再取相减 数值的绝对值乘以2,然后除以N极与S极数值的绝对值之和，具体计算公式是双面表场差 = (2X| |N|-|S| |V(|N| + |S|)。
[0030]Br(丄）/Br的具体测定方法是：从烧结磁体中制成10mmX10mmX10mm的样品，分 别沿取向方向和垂直于取向方向的方向饱和磁化，用磁滞回线测量仪测量退磁曲线，获得Br(丄）、Br,然后计算比值Br(丄）/Br。
[0031]实施例1
[0032] 实施例1的钕铁硼磁体的化学组成为：钕（Nd) 31. 9 %、镝（Dy) 1. 0 %、钴 (<：〇)1.0%、铜（(：11)0.10%、镓（6&)0.12%、铌（恥)0.3%、硼（8)0.97%，其余为铁。
[0033] 实施例1的磁体的制备过程具体如下。
[0034] 第一步，烙炼。按比例配好原材料，在600kg/次的带述连铸炉（stripcasting) 内熔化，进行鳞片浇铸，最终得到平均厚度为〇. 3mm的条带片。
[0035] 第二步，粉碎。将条带片进行氢破碎处理。然后在工作气体是氮气的气流磨中制 成平均粒度为2?4iim的微粉。
[0036] 第三步，超声波振动处理。在氮气的保护下对微粉进行超声波振动处理，超声频率 为20KHz，处理时间为5s。
[0037] 第四步，压制成型。在氮气保护的封闭压机中、取向场为1.4T时压制微粉形成压 坯，所用的模具是高强度石墨复合模具。
[0038] 第五步，烧结。将压坯码放入料盒，压坯的取向方向垂直于料盒的底面而放置，并 在码好的每盒压坯上放置一块〇. 2mm的石墨板，然后在真空烧结炉中、1075°C的温度下烧 结4小时。
[0039] 第六步，回火。在真空烧结炉中、600°C的温度下对烧结后的压坯回火5小时，得到 实施例1的磁体。
[0040] 用与对比例1相同的方法测定实施例1磁体的双面表场差和Br(丄）/Br值，结果 如表1所示。
[0041] 表1对比例1和实施例1磁体的双面表场差和Br(丄）/Br值
[0042]
【主权项】
1. 一种烧结钦铁测磁体，所述烧结钦铁测磁体的双面表场差在0?1 %的范围内，所述 烧结钦铁测磁体的垂直于取向方向的剩磁与所述取向方向的剩磁的比值小于0. 15。
2. 根据权利要求1所述的烧结钦铁测磁体，其特征在于，所述双面表场差在0?0. 5% 的范围内。
3. 根据权利要求1所述的烧结钦铁测磁体，其特征在于，所述双面表场差在0. 01? 0. 3%的范围内。
4. 一种制造烧结钦铁测磁体的方法，包括W下步骤： 烙炼原材料制备铸锭； 粉碎所述铸锭制备微粉末； 对所述微粉末进行超声波振动处理； 在模具中压制经超声波振动处理后的微粉末来形成压逐，所述模具是高强度石墨复合 模具； 烧结，将所述压逐放入料盒时，所述压逐的取向方向垂直于所述料盒的底面，在每盒所 述压逐上放置石墨板、钢板或C-C复合板。
5. 根据权利要求4所述的制造烧结钦铁测磁体的方法，其特征在于，所述超声波振动 处理的条件是超声波频率为20?68KHZ、处理时间为5?1800s。
6. 根据权利要求4所述的制造烧结钦铁测磁体的方法，其特征在于，所述石墨板、钢板 或C-C复合板的厚度是0. 2?1. 0mm。
【专利摘要】本发明提供一种烧结钕铁硼磁体及其制造方法。所述烧结钕铁硼磁体的双面表场差在0～1％的范围内，优选在0～0.5％的范围内，更优选在0.01～0.3％的范围内，所述烧结钕铁硼磁体的垂直于取向方向的剩磁与所述取向方向的剩磁的比值小于0.15。本发明提供的制造烧结钕铁硼磁体的方法，其针对现有技术做出改进，用该方法制备的烧结钕铁硼磁体的双面表场差显著地降低。
【IPC分类】H01F1-057, H01F1-08, B22F3-02, H01F7-02, H01F41-02
【公开号】CN104575919
【申请号】CN201310469601
【发明人】陈国安, 胡伯平, 赵玉刚, 张瑾
【申请人】三环瓦克华（北京）磁性器件有限公司, 北京中科三环高技术股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月10日