一种钕铁硼磁体原料粉末及其处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于永磁体制备技术领域，尤其涉及一种钕铁硼磁体原料粉末及其处理工 〇
【背景技术】
[0002] 永磁体即硬磁体，能够长期保持其磁性的磁体，不易失磁，也不易被磁化。因而，无 论是在工业生产还是在日常生活中，硬磁体最常用的强力材料之一。硬磁体可以分为天然 磁体和人造磁体，人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相 同的效果，而且还可以提高磁力。早在18世纪就出现了人造磁体，但制造更强磁性材料的过 程却十分缓慢，直到20世纪30年代制造出铝镍钴磁体(AlNiCo)，才使磁体的大规模应用成 为可能。随后，20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite)，60年代，稀土永磁的出现，则为磁 体的应用开辟了一个新时代，第一代钐钴永磁SmC 〇5,第二代沉淀硬化型钐钴永磁Sm2C〇17， 迄今为止，发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB)。虽然目前铁氧体磁体仍然是用量最大的 永磁材料，但钕铁硼磁体的产值已大大超过铁氧体永磁材料，已发展成一大产业。
[0003] 钕铁硼磁体也称为钕磁体(Neodymium magnet)，其化学式为Nd2Fei4B，是一种人造 的永久磁体，也是目前为止具有最强磁力的永久磁体，其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体10 倍以上，在裸磁的状态下，其磁力可达到3500高斯左右。钕铁硼磁体的优点是性价比高，体 积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点，如此高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料 在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，在磁学界被誉为磁王。因而，钕铁硼磁体的制 备和扩展一直是业内持续关注的焦点。
[0004] 目前，业界常采用烧结法制作钕铁硼磁体，如王伟等在《关键工艺参数和合金元素 对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》中公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺 流程，主要是熔炼、磨粉、压制成型、等静压和烧结五个步骤，具体包括配料、熔炼、钢锭破 碎、制粉、氧化钝化、粉末取向压制成型、等静压压制、真空烧结、检分和电镀等步骤。
[0005] 近些年来，随着钕铁硼磁体在多领域的高速扩展，烧结钕铁硼磁体以其优越的性 能广泛的应用于生活的各个方面，如在航空、航天、计算机硬件、音圈电机、磁分离技术、仪 器仪表、传感器、磁悬浮列车、磁医疗技术等领域获得广泛应用。行业内对钕铁硼磁体的磁 性能要求的同时也对其它方面有了进一步的需求，尤其是在耐腐性能上，由于钕铁硼磁体 主相是Nd 2Fe14B，晶粒边界相是富Nd相，富Nd晶界相电位低于基本相Nd2Fe 14B和富B相，使材 料在腐蚀介质中表现为晶间腐蚀，以致于导致磁体材料的耐腐蚀性差，自然大大限制了Nd-Fe-B材料的应用。
[0006] 因而，如何能够通过烧结钕铁硼磁体制备过程中的改进，在保证磁体磁性能的基 础上，提高耐腐蚀性能，拓宽其应用范围，一直是具有前瞻性的厂商和技术人员广泛关注的 焦点。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体原料粉末及其处理 工艺，本发明提供的处理工艺能够提高粉末的抗氧化性，进而提高了产品耐腐蚀性，而且磁 体还具有较高的磁性能。
[0008] 本发明提供了一种钕铁硼磁体原料粉末，包括钕铁硼原料细粉及包覆在其表面的 镍层。
[0009] 优选的，所述钕铁硼原料细粉为经过气流磨磨制后的细粉；
[0010]所述钕铁硼原料细粉的粒度为3~5μπι。
[0011 ]优选的，所述镍层的厚度为30~70nm。
[0012]优选的，所述钕铁硼磁体原料，按质量百分比组成包括:pr-Nd: 28 %~33 % ; Dy: 0 ~10% ;Tb:0~10%;Nb:0~5% ;A1:0~1% ;Β:0·5%~2.0% ;Cu:0~1%;C〇:0~3% ;Ga:0 ~2% ;Gd:0~2% ;H〇:0~2% ;Zr:0~2% ;余量为Fe。
[0013] 本发明提供了一种钕铁硼磁体原料粉末的处理工艺，包括以下步骤：
[0014] 在保护气体的条件下，将经过磨制后的钕铁硼原料细粉，进行表面镀镍后，得到钕 铁硼磁体原料粉末。
[0015] 优选的，所述表面镀镍的温度为75~85°C，所述表面镀镍的时间为20~30min。
[0016] 优选的，所述表面镀镍具体为浸入镀镍溶液进行表面镀镍；
[0017] 所述钕铁硼原料细粉质量与所述镀镍溶液的体积比为(30~50)g:lL。
[0018] 优选的，所述镀镍溶液包括硫酸镍、还原剂、络合剂、稳定剂、缓冲剂和水。
[0019]优选的，所述还原剂为次磷酸钠，所述络合剂为柠檬酸钠，所述稳定剂为甘氨乙 酸，所述缓冲剂为乳酸钠；
[0020] 所述镀镍溶液中，所述硫酸镍的浓度为25~30g/L;所述还原剂的浓度为25~30g/ L;所述络合剂的浓度为20~25g/L;所述稳定剂的浓度为0.001~0.004g/L;所述缓冲剂的 浓度为20~25g/L。
[0021] 本发明还提供了一种钕铁硼磁体，由上述技术方案任意一项所述的钕铁硼磁体原 料粉末或上述技术方案任意一项处理工艺所制备的钕铁硼磁体原料粉末，经过压制成型和 烧结后得到。
[0022] 本发明提供了一种钕铁硼磁体原料粉末，包括钕铁硼原料细粉及包覆在其表面的 镍层。与现有的空气或氧气钝化技术相比，本发明基于钕铁硼磁体的特性以及腐蚀机理，微 米量级钕铁硼磁体原料粉末之间的范德华力，London力和磁力的相互作用，使粉末团聚成 二次粉末颗粒，形成小颗粒基团，造成粉末的流动性差，取向困难，而且耐腐蚀性差。本发明 从磨制后的钕铁硼磁体原料粉末入手，将气流磨磨制的粉末直接包覆镀镍，粉末颗粒表面 包覆一层纳米级的镍镀层，提高了钕铁硼粉末的抗氧化能力，防止了后续过程中粉末团聚 成颗粒基团，有利于粉末的取向成型，大幅度提高了烧结钕铁硼磁体的耐蚀性能。实验结果 表明，本发明提供的钕铁硼磁体原料粉末制备的钕铁硼磁体在保持较高的磁性能的同时， 热减磁最低仅为0.4%，老化失重最低降至0.2mg/cm 2，耐腐蚀级别能够达到9级。
【附图说明】
[0023] 图1为本发明采用镀镍制粉工艺制备钕铁硼磁体的过程示意图。
【具体实施方式】
[0024] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的 限制。
[0025] 本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人 员熟知的常规方法制备的即可。
[0026] 本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯。
[0027] 本发明提供了一种钕铁硼磁体原料粉末，包括钕铁硼原料细粉及包覆在其表面的 镍层。
[0028] 本发明对所述钕铁硼磁体原料细粉没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁 硼磁体制备过程中的钕铁硼磁体原料细粉即可，本发明优选是指经过气流磨磨制后的原料 细粉;本发明对所述钕铁硼原料粉末的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁 硼原料粉末来源即可，可以选自市售或按照常规方法制备，本发明优选为将钕铁硼原料经 过配料、熔炼、氢爆和磨粉中的一步或多步后得到。
[0029] 本发明对所述钕铁硼原料的配料比没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁 硼原料配料比即可，本发明所述钕铁硼磁体原料，按质量百分比组成优选包括:Pr_Nd:28% ~33% ;Dy:0~10%;Tb:0~10% ;Nb:0~5% ;A1:0~1% ;Β:0·5%~2.0% ;Cu:0~1% ;Co: 0~3% ;Ga:0~2% ;Gd:0~2% ;H〇:0~2% ;Zr:0~2% ;余量为Fe。其中所述Pr-Nd的质量百 分比含量优选为29%~33%，更优选为29.5%~32%，最优选为30%~31.2% ;所述Dy的质 量百分比含量优选为1.0%~8.0%，更优选为3.0%~7.0%，最优选为4.0%~6.0%;所述 Tb的质量百分比含量优选为1.0 %~8.0 %，更优选为3.0 %~7.0 %，最优选为4.0 %~ 6.0 % ;所述Nb的质量百分比含量优选为1.0 %~4.0 %，更优选为1.5 %~3.5 %，最优选为 1.8%~3.2%;所述A1的质量百分比含量优选为0.2%~0.8%，更优选为0.4%~0.5%，最 优选为〇. 42 %~