一种钕铁硼磁体及其制备方法_2

文档序号:9598950阅读:来源:国知局
0 ~2%、Zr :0 ~2%和余量的 Fe,更 优选包括Pr-Nd :28· 40%~33. 00%、Dy :0· 50%~6. 0%、Tb :0· 50%~6· 0%、B :0· 92%~ 0· 98%、A1 :0· 10%~3. 0%、Cu :0· 10%~0· 25%、Co :0· 10%~3. 0%,Ga :0· 1%~0· 3% 和余量的Fe。
[0030] 本发明还提供了一种钕铁硼磁体的制备方法,包括以下步骤:
[0031] A)将稀土金属经过快淬后,得到稀土非晶带,再破碎后,得到稀土非晶粉末;
[0032] B)将上述步骤得到的稀土非晶粉末与有机溶剂混合后,得到悬浊液;
[0033] C)将上述步骤得到的悬浊液涂覆在钕铁硼毛坯表面,得到半成品;
[0034] D)将上述步骤得到的半成品进行热处理后,得到钕铁硼磁体。
[0035] 本发明首先将将稀土金属经过快淬后,得到稀土非晶带,再破碎后,得到稀土非晶 粉末;所述稀土非晶带优选为重稀土非晶带。本发明对所述快淬的方式没有特别限制,以本 领域技术人员熟知的金属快淬的方式即可,本发明优选为真空快淬。本发明对所述快淬的 设备没有特别限制,以本领域技术人员熟知的金属快淬的设备即可,本发明优选为高真空 快淬炉。本发明对所述快淬的条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的金属快淬的条 件即可,本发明对快淬设备的冷辑线速度优选为40~50m/s,更优选为42~48m/s,最优选 为 44 ~46m/s。
[0036] 本发明经过上述步骤得到稀土非晶带后再进行破碎,得到稀土非晶粉末;所述稀 土非晶粉末的粒度优选为〇· 01~10 μ m,更优选为0· 1~5 μ m,更优选为0· 1~3 μ m,最优 选为0. 1~2 μπι。本发明对所述破碎的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的金属 破碎方式即可,本发明优选为机械破碎。本发明对所述破碎的其他条件没有特别限制,以本 领域技术人员熟知的金属破碎条件即可。本发明对所述破碎的设备没有特别限制,以本领 域技术人员熟知的金属破碎设备即可。
[0037] 本发明随后再将稀土非晶粉末与有机溶剂混合后,得到悬浊液。所述有机溶剂优 选包括汽油、乙醇和丙烯酸中的一种或多种,更优选包括汽油、乙醇和丙烯酸中的一种或多 种,更优选为汽油和/或乙醇,最优选为汽油或乙醇。本发明对所述有机溶剂的加入量没有 特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况进行调整,以能够均匀分散为优选方案。 本发明对所述混合的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要 求或是质量控制进行调整,以能够均匀混合并分散成悬浮液为优选方案,本发明对所述混 合的温度优选为15~35°C,更优选为20~30°C,最优选为23~27°C ;对所述混合的时间 优选为7~17小时,更优选为10~15小时,最优选为12~13小时。
[0038] 本发明经过上述步骤得到悬浮液后,将其涂覆在钕铁硼毛坯表面,得到半成品。本 发明对所述钕铁硼磁体毛坯的比例和优选原则与前述钕铁硼磁体毛坯均一致,在此不再 --赘述。
[0039] 本发明对所述钕铁硼毛坯没有特别限制,以本领域技术人员熟知的钕铁硼毛坯即 可,即钕铁硼原料经过配料、熔炼、破碎制粉、粉末取向压制成型以及真空烧结等步骤后,得 到钕铁硼毛坯。本发明为更好的提高钕铁硼磁体的性质,还优选将钕铁硼毛坯加工为接近 成品的尺寸的半成品,半成品取向方向的尺寸接近成品的尺寸,更优选在此基础上,将钕铁 硼毛坯再进行除油、清洁等预处理,使其表面平整、洁净,以达到更好的涂覆效果。
[0040] 本发明对所述涂覆没有特别限制,以本领域技术人员熟知的涂覆工艺即可,优选 包括涂抹、喷洒或浸渍等方式。本发明对所述涂覆的用量没有特别限制,本领域技术人员可 以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行自行调整,本发明优选为满足均匀全面 涂覆即可。
[0041] 本发明再将上述步骤得到的半成品进行热处理后,得到钕铁硼磁体。本发明对所 述热处理的过程和步骤没有特别限制,以本领域技术人员熟知的类似热处理的工艺即可, 本发明优选包括高温扩散处理和低温回火处理;本发明对所述高温扩散处理的具体工艺 没有特别限制,以本领域技术人员熟知的高温扩散处理的工艺即可,本发明以保障磁体的 晶粒基本上不发生长大为优选方案,在此基础上更优选,所述高温扩散处理的温度优选为 700~1000°C,更优选为750~950°C,最优选为800~900°C;所述高温扩散处理的时间优 选为3~20小时,更优选为5~18小时,更优选为8~15小时,最优选为10~12小时。 所述低温回火处理温度优选为350~750 °C,更优选为400~700 °C,最优选为500~600 °C; 所述低温回火处理的时间优选为1~8小时,更优选为2~7小时,更优选为3~6小时, 最优选为4~5小时。
[0042] 本发明对所述热处理的其他条件没有特别限制,以本领域技术人员熟知的磁体 热处理的条件即可,本发明为提高热处理工艺的效果,还优选在对热处理环境先抽真空至 10 2Pa以下,然后在保护气氛下进行热处理。本发明对所述热处理的设备没有特别限制,以 本领域技术人员熟知的磁体热处理的设备即可,本发明优选为真空烧结炉,更优选采用底 面平整的烧结盒,更优选采用不易变形的石墨盒或C-C板。
[0043] 本发明经过上述步骤后,得到了钕铁硼磁体。本发明对上述步骤之后,可能还包 括的后处理步骤,如清洗、切片等步骤不做特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情 况、产品要求等进行调整或选择。参见图1,图1为为本发明提供的钕铁硼磁体的制备方法 的工艺流程简图。
[0044] 本发明采用上述步骤将稀土非晶合金,在钕铁硼磁体毛坯表面经过扩散热处理 后,得到了钕铁硼磁体。本发明将重稀土或稀土混合物进行非晶化处理,得到稀土非晶合 金,再配成悬浊液,经过晶界扩散渗透处理,即采用涂敷、沉积、镀覆、溅射、粘覆等方式,使 单质或混合物的粉末先附着在磁体外表面作为扩散源,在某一温度范围内进行扩散热处 理,使稀土非晶合金沿晶界扩散到主相晶粒表层,置换晶粒表层Nd2Fe14B中的Nd形成(Nd, 稀土非晶合金)2Fe14B壳层结构,提高晶粒表面各向异性场,同时改善晶界显微组织,使得磁 体的矫顽力得到明显提高,还能保证磁体原有的剩磁和最大磁能积不发生明显的降低,而 且稀土非晶合金的使用有效的提高了稀土粉末的抗氧化性,避免了重稀土化合物氧化后, 不仅达不到提高矫顽力的作用,还浪费了重稀土资源的问题,节约了重稀土资源,降低了成 本。实验结果表明,采用本发明提供的稀土非晶合金用于钕铁硼磁体上,磁体矫顽力最高能 提尚约40. 4%,而剩磁和最大磁能积基本保持稳定,同时具有$父好的抗氧化性能,对本发明 提供的钕铁硼磁体进行抗氧化平行试验,240h后失重< I. Img/cm2,相比普通钕铁硼磁体 失重降低提高了约77%。
[0045] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对提供一种钕铁硼磁体及其制备方法进 行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0046] 实施例1
[0047] 将稀土 Dy放入高真空快淬设备内,抽真空调节冷辊线速度为40m/s,快淬后,得到 稀土非晶带。
[0048] 将上述步骤得到的稀土非晶带,在球磨机中经过破碎,得到平均粒度约为2 μπι的 稀土非晶Dy粉末,破碎后的粉末加入乙醇中,形成悬浊液。
[0049] 将35SH的钕铁硼毛坯加工为18*9. 75*2. 1 (2. 1为取向方向)的半成品,将半成品 进行加工、除油等预
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