稀土永磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种具有良好磁性能的稀土永磁体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 稀土永磁材料是以稀土金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基体的 永磁材料。钕铁硼永磁体(也称NdFeB永磁体)是目前磁性能最高的永磁材料。钕铁硼永磁体 广泛用于社会生产、生活以及国防与航天等领域，成为支撑社会进步的重要功能材料。
[0003] 在NdFeB永磁材料的制备方法主要有热变形法和烧结法。相比目前常用的烧结法 制得的磁体，热变形法制得的磁体具有制备工艺简单、稀土用量低、抗腐蚀能力强、易于实 现近终成型等优点。并且热变形法制得的磁体具有较高的磁能密度。
[0004] 目前常用的热变形磁体制备方法主要有热模压工艺和背/前挤出工艺，热模压工 艺主要用于制备实心结构的热变形磁体(板材、片、瓦），背/前挤出工艺主要用于制备环形 或者板形热变形磁体。然而，热模压工艺所制备的磁体，由于磁体处于自由变形状态，不同 部位的变形量差异较大且难以控制，所以磁体在轴向和径向均存在磁性能分布不均匀的现 象;背挤出工艺制备的环形磁体，具有辐射取向的特征，但由于背挤出过程中磁体变形量较 低且不可控，因此导致环形磁体的磁性能较低。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，确有必要提供一种稀土永磁体及其制备方法，该制备方法中变形量可 控且变形量一致，得到的稀土永磁体磁性能分布均匀。
[0006] 本发明提供一种一种稀土永磁体的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
[0007] ⑴提供一磁粉，将该磁粉制成预成型毛坯；
[0008]⑵在真空或保护气氛条件下将所述预成型毛坯加热，再通过至少一个乳辊对该预 成型毛坯进行乳制，使所述预成型毛坯发生形变，得到稀土永磁体。
[0009]优选的，在步骤⑵中将所述预成型毛坯加热至700°C~960°C，再进行乳制。
[0010]优选的，在步骤⑵中将所述预成型毛坯加热至750°C~900°C，再进行乳制。
[0011]优选的，所述稀土永磁体的横截面积与所述预成型毛坯的横截面积之比为5%~ 80% 〇
[0012]优选的，所述稀土永磁体的横截面积与所述预成型毛坯的横截面积之比为10%~ 40% 〇
[0013]优选的，在步骤⑵中所述真空具体为气压低于1. 〇 X 10-ipa。
[0014] 优选的，在步骤⑴中所述预成型毛坯为将磁粉通过热压成型得到。
[0015] 优选的，所述热压成型的过程具体为：在真空或者保护气氛下，将磁粉加热至600 °C~850°C，并施加50MPa~250MPa的压力进行热压。
[0016] 优选的，采用一组乳辊或者多组乳辊进行乳制，该每组乳辊包括两个转动方向相 反的乳辊。
[0017] 本发明还提供一种采用上述制备方法制得的稀土永磁体，所述稀土永磁体包括多 个板片状组织结构，该多个板片状组织结构取向一致，该板片状组织结构的取向方向与乳 制的方向垂直。
[0018] 与现有技术相比较，本发明提供的稀土永磁体的制备方法具有以下优点：
[0019] 第一，通过在加热预成型毛坯以及乳制的整个过程中提供真空或保护气氛，从而 避免了发生严重的氧化变形，实现得到预定的形变程度的稀土永磁体。
[0020] 第二，该先加热后乳制的工艺(可称为:热乳工艺)可针对各种形状的预成型毛坯， 并且通过调整乳辊的转动路线或者每组乳辊之间的间距，而可有效的控制稀土永磁体的形 变程度（当然也可实现较大的形变程度）。另外，通过该热乳工艺，该稀土永磁体的形变程度 可保持一致。该方法简单、连续高效、普适的特点，可用于各种形状的永磁材料(如板材、带 材、管材、磁瓦）的生产。
[0021] 通过该制备方法得到的稀土永磁体中多个板片状组织结构取向一致，因而磁性能 分布均匀，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0022] 图1为实施例1采用一组乳辊对板状的预成型毛坯进行乳制的过程示意图。
[0023]图2为实施例2采用三组乳辊对板状的预成型毛坯进行乳制的过程示意图。
[0024] 图3为实施例3采用一个乳辊对圆筒形的预成型毛坯进行乳制的过程示意图。
[0025] 图4为实施例1中的预成型毛坯的扫描电镜照片。
[0026]图5为实施例1中的热乳之后得到的稀土永磁体的扫描电镜照片。
[0027]其中，1表示预成型毛坯;2表示乳辊;3表示模具。
【具体实施方式】
[0028]以下将对本发明提供的稀土永磁体及其制备方法作进一步说明。
[0029]本发明提供一种稀土永磁体的制备方法，其包括以下几个步骤：
[0030] S1，提供一磁粉，将该磁粉制成预成型毛坯；
[0031] S2,在真空或保护气氛条件下将所述预成型毛坯加热，再通过至少一个乳辊对该 预成型毛坯进行乳制，使所述预成型毛坯发生形变，得到稀土永磁体。
[0032]在步骤S1中，所述磁粉的来源不限，可为快淬磁粉、HDDR磁粉(HDDR磁粉是指通过 氢化-歧化-脱氢-再结合的方式得到的磁粉)等。所述快淬磁粉可为自制的或者市售的。所 述快淬磁粉的制备过程可为：（a)按照快淬磁粉中各元素的比例配料；（b)将配好的原料混 合并在惰性气氛下进行熔炼，得到母合金；（c)将母合金喷射至水冷辊轮进行快淬，制成快 淬带；以及(d)将所述快淬带进行机械破碎，得到快淬磁粉。所述磁粉不限，即所述磁粉为常 见的制备稀土永磁体的磁粉，其化学式中各元素以及各元素所占的质量百分比不作限定。 具体的，所述磁粉的化学式按质量百分比可表示Re xFeLX-y-zMyBz，其中Re为Nd、Pr、Dy、Tb、 La、Ce中的一种或几种，Μ是&3、(]11、41、63、21'等中的一种或几种。
[0033] 可通过热压成型将所述磁粉制成预成型毛坯。可以理解，在热压成型工艺之前，可 通过常温压制的工艺将所述磁粉制成一毛坯，然后再将该毛坯置于热压模具中进行热压成 型。所述热压成型的过程具体为:在真空或者保护气氛下，将磁粉加热至600°C~850°C，并 施加50MPa~250MPa的压力进行热压。所述真空具体为气压低于l.OXH^Pa。所述保护气氛 可为氩气、氦气等惰性气体。所述加热的方式不限，可为线圈感应加热、或者电阻式加热等。 优选的，将磁粉加热至650°C~750°C，并施加lOOMPa~250MPa的压力进行热压，以获得致密 度超过90 %的热压磁体。
[0034]所述预成型毛坯的形状不限，可根据具体需要而设计，具体可为长方体、正方体、 棱台、圆柱、椭圆柱、圆环、瓦形、弓形、纺锤型等。所述预成型毛坯的尺寸也不作限定。
[0035] 在步骤S2中，将所述预成型毛坯在真空或保护气氛条件下加热，可避免其被氧化。 将所述预成型毛坯先经过加热后再进行乳制，所述预成型毛坯会发生形变。所述乳制通过 一个或多个乳辊而实现。当采用多个乳辊时，即可采用一组乳辊或者多组乳辊进行乳制，该 每组乳辊包括两个转动方向相反的乳辊。
[0036] 请参阅图1~图3,通过一传送装置（图未示）将预成型毛坯1传送至乳辊2,通过乳 辊2转动，而将预成型毛坯1乳制成预定尺寸。该乳制过程具体为:通过乳辊2的转动而在一 个预定的方向上对预成型毛坯1进行乳制，即所述预成型毛坯1在一特定的方向的尺寸变 小，而进行形变，得到预定尺寸的稀土永磁体。比如，对长方体形状的预成型毛坯1在厚度方 向进行乳制，可得到厚度更小的稀土永磁体;对圆筒形状或瓦形的预成型毛坯1在其径向方 向（即筒壁或瓦壁的厚度方向）进行乳制，可得到筒壁或瓦壁的厚度更小的稀土永磁体。所 述乳辊2的转速不做限定，根据具体需要而设定。当采用一组或多组乳辊2时，每组乳辊2可 包括两个或多个乳辊2。以每组乳辊2中包括两个乳辊2为例，该组乳辊2中两个乳辊2之间的 距离根据预成型毛坯1的厚度以及所欲达到的形变度而定。
[0037]加热之前，将所述预成型毛坯放置于一热乳炉中。并将热乳炉内部的气压降低，而 形成具有一定真空度的真空环境。或者先降低热乳炉内部的气压，然后向热乳炉内部充入 一定量的惰性气体如氦气、氖气、氩气等，使气压升高到预定数值，而为乳制工艺提供保护 气