一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法_2

文档序号:8382142阅读:来源:国知局
式】: 实例1 一种用粉末冶金工艺制备稀±永磁材料的方法,其中MMFeB在(PrNd),MMi_,-Fe-B与Re-Fe-B混合物的重量百分比由表1给出,(PrNd),MMi_,-Fe-B中MM占稀±总量的70%,其中 La/Re、Ce/Re、MM/Re分别表示La占磁体中的稀±总量百分比、Ce占磁体中的稀±总量百 分比、匪占磁体中的稀±总量百分比。
[0014] 所述方法包括如下步骤: (1) 原料处理;对原料进行表面处理,将准备好的原料用机械方法或化学方法去除表面 氧化层,其中所述原料包括白云鄂博共伴生原矿混合稀±MM; (2) 配料;将步骤(1)处理后的原料按照一定比例混合配料W分别制备(PrNd) X(MM)i_,-Fe-B和R沁eB,控制最终所制得的稀±永磁体中稀±总量为29%,化为69. 95%,B为 1. 05% ; (3 )冶炼;将配料在真空感应炉中进行烙炼,得到(PrNd), (MM)i_,-Fe-B和R沁eB的 铸锭;或将配料在真空感应速凝炉中制成厚度在0. 1-lmm之间的(PrNd),(MM)i_,-Fe-B和 ReFeB合金薄片,控制其形成柱状晶; (4)制粉;采用氨爆、气流磨粉,将(PrNd),(MM)i_,-Fe-B和ReFeB合金磨制成3微米大 小的细粉; (5) 压型;将ReFeB和(PrNd),(MM)i_,-Fe-B细粉按一定比例混合均匀制成混合粉末,在 磁场中压制成型,压强2. 5T/cm2,磁场H〉15000奧斯特; (6) 烧结;在真空度高于1(T中a的真空环境中,将由步骤(5)得到的压逐放置在热处理 炉中进行烧结,所述烧结工艺为;先由室温加热至57CTC下保温2小时,然后升温至87(TC下 保温3小时,之后升温至1055C下保温2小时,最后随炉冷却至室温后取出; (7) 后期热处理:在真空度高于l(T3Pa的真空环境中,将步骤(6)得到的烧结体由室温 升高至88(TC,保温120分钟,之后降温至室温,然后再将温度升高至49(TC,保温150分钟 后,再降温至室温; (8) 磁场热处理;将经步骤(7)后期热处理后的磁体放置在磁场强度为3. 5T的热处理 炉在真空环境中105(TC温度范围内进行回火。
[0015] 由此制备得到的稀±永磁材料的磁性能测试结果如表1所示。
[0016] 表 1
【主权项】
1. 一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体,其特征在于,所述稀土永 磁体的成分如下式所示:(PrNd)x(MM)y(Fei_aAa)ZB,其中,2彡x+y彡2. 5,11彡z彡14,MM为 白云鄂博共伴生原矿混合稀土,Fe为铁元素,A为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、Nb、Ni、 Si、Ti、V、Zr元素中一种或几种,B为硼元素。
2. 根据权利要求1所述的稀土永磁体,其特征在于,所述白云鄂博共伴生原矿混合稀 土天然组成成分以重量百分比计包括如下稀土成分:La: 10%-30%、Ce: 20%-60%、Pr: 5%-10%、 Nd:5%-15%、Sm:0-0. 05%、Gd:0-0. 04%、Tb:0-0. 01%、Dy:0-0. 01%、Y:0-0. 01%。
3. -种权利要求2所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,所述由白云鄂博共伴 生原矿混合稀土制成的稀土永磁体由(PrNd)x(MM)Px-Fe-B和传统的ReFeB复合而成,其中 0 彡X彡 1,Re为NcUPrNcL
4. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,具备如下步骤: (1) 原料处理:对原料进行表面处理,将准备好的原料用机械方法或化学方法去除表面 氧化层,其中所述原料包括白云鄂博共伴生原矿混合稀土MM; (2) 配料:将步骤(1)处理后的原料按照一定比例混合配料以分别制备(PrNd) x (MM)h-Fe-B和ReFeB,控制最终所制得的稀土永磁体中稀土总量为26-50%,Fe为 49. 5-72%,B为 0? 5-2%,余下为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zr中的一 种或几种; (3 )冶炼:将配料在真空感应炉中进行熔炼,得到(PrNd)x (MM)h-Fe-B和ReFeB的 铸锭;或将配料在真空感应速凝炉中制成厚度在0.I-Imm之间的(PrNd)x(MM)h-Fe-B和 ReFeB合金薄片,控制其形成柱状晶; (4) 制粉:采用氢爆、气流磨粉,将(PrNd)x(MM)^-Fe-B和ReFeB合金磨制成2. 5~5微 米大小的细粉; (5) 压型:将ReFeB和(PrNd)x(MM)h-Fe-B细粉按一定比例混合均匀制成混合粉末,在 磁场中压制成型,压强l-3T/cm2,磁场H> 15000奥斯特; (6) 烧结:在真空度高于KT3Pa的真空环境中,将由步骤(5)得到的压坯放置在热处理 炉中进行烧结,所述烧结工艺为:先由室温加热至560~630°C下保温I. 5~2. 5小时,然后升 温至860~930°C下保温2. 5~3. 5小时,之后升温至1050~1060°C下保温I. 5~2. 5小时,最后 随炉冷却至室温后取出; (7) 后期热处理:在真空度高于KT3Pa的真空环境中,将步骤(6)得到的烧结体由室温 升高至870-890°C,保温80-240分钟,之后降温至室温,然后再将温度升高至470-560°C,保 温80-240分钟后,再降温至室温; (8) 磁场热处理:将经步骤(7)后期热处理后的磁体放置在磁场强度为I. 5-15T的热处 理炉在真空环境中l〇〇〇~ll〇(TC温度范围内进行回火。
5. 根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,具备如下步骤: (1) 配料:分别按照主合金和辅合金两种成分配备主合金原料和辅合金原料,主合金 (PrNd)x(MM)1-X-Fe-B按重量百分比计为:(Pr、NcUMM) :26-50%,Fe:49. 5-72%,B:0? 5-2%, 其中,丽为白云鄂博共伴生原矿混合稀土;辅合金ReNdFe按重量百分比计为:(Pr、Nd): 26-50%,Fe:49. 5-72%,B:0? 5-2% ; (2) 快淬:将(1)中的主合金与辅合金原料分别熔炼快淬,将主合金和辅合金原料加热 至1200~1250°C后以10-80m/s的淬速进行快淬,喷嘴为圆形或细长的小孔,喷嘴距离冷却 棍2mm-10mm,所得快淬带在300-1000°C下真空热处理1分钟-2小时; (3)球磨:将(2)中的主合金与辅合金快淬带分别球磨0.5-4小时,球料比1:4-1:25, 球磨转速10-500转/min; (4)混粉:将(3)中的主合金与辅合金粉体混合后得到混合粉体,其中,主合金粉体占 混合粉体的质量百分比为80-100% ; (5)热压:将(4)中的混合粉体进行热压,所述热压工艺为:热压过程为真空环境,真 空度高于KT3Pa,热压温度500-80(TC,热压压力100-500MPa,升温速率10-80°C/min;热 压过程中,待磁体温度达到预设热压温度后保压I. 5~2. 5分钟,所得热压磁体的密度为 7-7. 60g/cm3; (6)热变形:将(5)中的热压磁体进行热变形,所述热变形工艺为:热变形过程为真空 环境,真空度高于KT3Pa,热变形温度850-1050°C,热变形压力700-1000MPa,热变形速率为 12-15mm/s,升温速率10-80°C/min;热变形过程中,待磁体所受压力达到预设热变形压力 后保压40~60s;所得热变形磁体的密度为7-7. 68g/cm3。
【专利摘要】本发明涉及一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法,所述稀土永磁体的成分如下式所示:(PrNd)x(MM)y(Fe1-aAa)zB,2≤x+y≤2.5,11≤z≤14,MM为白云鄂博共伴生原矿混合稀土。所述稀土永磁体可利用粉末冶金工艺、快淬-热压热变形工艺实现。本发明提出利用白云鄂博原矿混合稀土开发出新型资源节约稀土永磁体替代传统的稀土永磁体,具备价格低廉、减少环境污染的优点,所得磁体的磁能积范围在25~45MGOe,能够很好地填补铁氧体、SmCo稀土永磁体的适用范围空白。
【IPC分类】H01F1-057, H01F41-02, B22F3-16, H01F1-053
【公开号】CN104700973
【申请号】CN201510097776
【发明人】张雪峰, 马强, 李柱柏, 刘艳丽, 李永峰, 慕利娟, 赵倩, 赵增茹, 王高峰
【申请人】内蒙古科技大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月5日
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