一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物及其使用方法
【专利摘要】本发明公开一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，属于钕铁硼材料制备【技术领域】，包括以下组分及含量，Nd或Pr-Nd，11～20%；Ho，15～40%；Gd，2～10%；Nb，0.1～0.5%；Al，2～6%；Cu，0.1～0.25%；B，0.98～1.05%；余者为Fe；本发明还提供上述合金添加物的使用方法，包括以下步骤：（1）配料；（2）混炼制片；（3）粉碎；（4）成型；（5）烧结。与现有技术相比，本发明的有益效果是在保持烧结钕铁硼原有剩磁性能的基础上，明显改善内禀矫顽力性能，有效提高烧结钕铁硼材料的性能。
【专利说明】一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物及其使用方法，属于钕铁硼材料制备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统制备高、超高矫顽力烧结钕铁硼的工艺中，主要通过在原有配方中加入大量镝、铽或者在制粉混料时添加氧化镝粉末，以提高烧结钕铁硼磁体的内禀矫顽力。由于磁粉中加入的镝或铽在烧结钕铁硼过程中，会进入钕铁硼Nd2Fe14B相中，形成Dy2Fe14B相和Tb2Fe14B相,此时形成的Dy2Fe14B相和Tb2Fe14B相的磁晶的各向异性场高于Nd2Fe14B相，晶体的饱和磁感应强度低于Nd2Fe14B相，导致制备的烧结钕铁硼的饱和磁化强度急剧下降，磁体剩磁下降。因此，传统制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法在提高矫顽力时会导致剩磁降低，即无法同时制得双高(高矫顽力、高剩磁性能)的烧结钕铁硼磁体。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物及其使用方法，在保证剩磁的同时提高矫顽力，有效改善烧结钕铁硼材料性能。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，按质量分数计，包括以下组分及含量，Nd，11~20% ；Ho, 15~40% ;Gd，2~10% ；Nb,0.1~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
[0005]进一步的，所述的Nd 为 20% ；Ho 为 20% ；Gd 为 10% ；Nb 为 0.3% ；A1 为 4% ；Cu 为 0.2% ；B为0.99% ;余者为Fe。
[0006]本发明还提供了一种用于制备`双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，包括以下步骤，
[0007](I)配料:按质量分数计，分别称取Nd，11~20% ；Ho, 15~40% ；Gd, 2~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe ；
[0008](2)混炼制片:将上述各组分混合熔炼，按2~12%的比例添加到原配方中，制备厚度为0.3~0.5mm的速凝片；
[0009](3)粉碎:将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为I~3mm的粉末；
[0010](4)成型:将步骤(3)的粉末混合均匀后，经气流磨制粉后压制成型；
[0011](5)烧结:将上述成型样品制备烧结钕铁硼。
[0012]进一步的，所述步骤(3)中制得的粉末内加有低熔点金属经气流磨制粉得到3~5um磁粉，再用于步骤(4)的成型。
[0013]更进一步的,所述低熔点金属为Ga。
[0014]低熔点金属也可以不加，而是在步骤(3)中制得的粉末内加重稀土氧化物粉末，再用于步骤(4)的成型。
[0015]更进一步的，所述重稀土氧化物为氧化铽(Tb407)、氧化镝Dy2O3、氧化钦(HO2O3)中的一种。
[0016]本发明还提供了另外一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，按质量分数计，包括以下组分及含量，Pr-Nd，11 ~20% ；Ho, 15 ~40% ;Gd，2 ~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ；A1,
2~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
[0017]进一步的，所述的Pr-Nd 为 20% ；Ho 为 20% ；Gd 为 10% ；Nb 为 0.3% ；A1 为 4% ；Cu 为0.2% ；B 为 0.99% ;余者为 Fe。
[0018]本发明还提供了一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，包括以下步骤，
[0019](I)配料:按质量分数计，分别称取Pr-Nd，11~20% ；Ho, 15~40% ；Gd, 2~10% ；Nb，0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe ；
[0020](2)混炼制片:将上述各组分混合熔炼，按比例2~12%的添加到原配方中，制备厚度为0.3~0.5mm的速凝片；
[0021](3)粉碎:将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为I~3mm的粉末；
[0022](4)成型:将步骤(3)的粉末混合均匀后，经气流磨制粉后压制成型；
[0023](5)烧结:将 上述成型样品制备烧结钕铁硼。
[0024]进一步的，所述步骤(3)中制得的粉末内加有低熔点金属，经搅拌均匀后再用于步骤(4)的成型。
[0025]更进一步的，所述低熔点金属为Ga。
[0026]低熔点金属也可以不加，而是在步骤(3)中制得的粉末内加重稀土氧化物粉末，再用于步骤(4)的成型。
[0027]更进一步的，所述重稀土氧化物为氧化铽(Tb407)、氧化镝(Dy2O3)、氧化钦(HO2O3)中的一种。
[0028]使用本发明提供的合金添加物，与传统技术中依靠在磁粉中加入大量镝、铽或者在制粉混料时添加氧化镝粉末来提高内禀矫顽力的工艺相比，由于本发明的合金材料是在氢破碎处理前添加到原有配方内，同时在制粉过程中添加低熔点金属或重稀土氧化物粉末，因此添加的各组分不会进入Nd2Fe14B主相中，添加物在主相周围形成边界相，完整包裹在主相周围，使主相无缺陷，即不会导致剩磁、磁能积降低；并且合金添加物的使用过程简单易行，操作方便；同时投入的成本降低80%，市场竞争优势明显；本发明的合金添加物使用范围广，可用于不同钕铁硼的生产线中，在原有钕铁硼的配方基础上，通过复合添加，制备出高、特高、超高矫顽力钕铁硼产品，明显改善了烧结钕铁硼的内禀矫顽力。
【具体实施方式】
[0029]一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，按质量分数计，包括以下组分及含量，Nd，11 ~20% ；Ho, 15 ~40% ;Gd，2 ~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B，0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
[0030]作为本发明的进一步改进，所述的Nd为20% ；Ho为20% ；Gd为10% ；Nb为0.3% ；A1为 4% ；Cu 为 0.2% ；B 为 0.99% ;余者为 Fe。
[0031]由于Nd与Pr-Nd的性能相近，本发明还提供了另外一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，按质量分数计，包括以下组分及含量，Pr-Nd，11~20% ；Ho, 15~40% ；Gd,2~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
[0032]作为本发明的进一步改进，所述的Pr-Nd为20% ；Ho为20% ；Gd为10% ；Nb为0.3% ；Al 为 4% ；Cu 为 0.2% ；B 为 0.99% ;余者为 Fe。
[0033]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0034]实施例一
[0035]一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，包括以下步骤，
[0036](I)配料:按质量分数计，分别称取 Nd，20% ;Ho，20% ；Gd, 10% ；Nb,0.3% ;A1，4% ；Cu,0.2% ；B, 0.99% ；Fe 为 44.51% ；
[0037](2)混炼制片:将上述各组分混合熔炼，按原配方含量的5%添加到原钕铁硼材料中，制备厚度为0.3~0.5mm的速凝片；
[0038](3)粉碎:将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为I~3mm的粉末；
[0039](4)成型:将步骤(3)的粉末混合均匀后，经气流磨制粉后压制成型；
[0040](5)烧结:在1065~1095°C下将上述成型样品制备烧结钕铁硼。
[0041]按照上述工艺步骤制备烧结钕铁硼，测量钕铁硼产品性能，结果如下表1 ;现有技术中N45钕铁硼按照表2所示配方，制备的具有较高剩磁的烧结钕铁硼，产品性能如下表
3:
[0042]表1加入合金添加物后烧结钕铁硼材料的磁体性能
【权利要求】
1.一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分及含量，Nd，11 ~20% ；Ho, 15 ~40% ；Gd, 2 ~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu, 0.1 ~.0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，其特征在于，所述的 Nd 为 20% ；Ho 为 20% ；Gd 为 10% ；Nb 为 0.3% ；A1 为 4% ；Cu 为 0.2% ；B 为 0.99% ;余者为Fe。
3.—种权利要求1所述用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，包括以下步骤， (1)配料:按质量分数计，分别称取Nd，11~20%；Ho, 15~40% ;Gd，2~10% ；Nb,0.1~.0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe ； (2)混炼制片:将上述各组分混合熔炼，按2~12%的比例添加到原配方中，制备厚度为0.3~0.5mm的速凝片； (3)粉碎:将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为I~3mm的粉末； (4)成型:将步骤(3)的粉末混合均匀后，经气流磨制粉后压制成型； (5)烧结:将上述成型样品制备烧结钕铁硼。
4.根据权利要求3所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述步骤(3)中制得的粉末内加有低熔点金属经气流磨制粉得到3~5um磁粉，再用于步骤(4)的成型。
5.根据权利要求4所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述低熔点金属为Ga。
6.根据权利要求3所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述步骤(3)中制得的粉末内加有重稀土氧化物粉末，用于步骤(4)的成型。
7.根据权利要求6所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述重稀土氧化物为Tb407、Dy2O3、HO2O3中的一种。
8.一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分及含量，Pr-Nd, 11 ~20% ；Ho, 15 ~40% ；Gd, 2 ~10% ；Nb,0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe。
9.根据权利要求8所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物，其特征在于，所述的 Pr-Nd 为 20% ；Ho 为 20% ；Gd 为 10% ；Nb 为 0.3% ；A1 为 4% ；Cu 为 0.2% ；B 为 0.99% ;余者为Fe。
10.一种权利要求8所述用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，包括以下步骤， (1)配料:按质量分数计，分别称取Pr-Nd，11~20%；Ho, 15~40% ;Gd，2~10% ；Nb,.0.1 ~0.5% ;A1，2 ~6% ；Cu,0.1 ~0.25% ；B,0.98 ~1.05% ;余者为 Fe ； (2)混炼制片:将上述各组分混合熔炼，按2~12%的比例添加到原配方中，制备厚度为0.3~0.5mm的速凝片； (3)粉碎:将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为I~3mm的粉末； (4)成型:将步骤(3)的粉末混合均匀后 ，经气流磨制粉后压制成型； (5)烧结:将上述成型样品制备烧结钕铁硼。
11.根据权利要求10所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述步骤(3)中制得的粉末内加有低熔点金属经气流磨制粉得到3~5um磁粉，再用于步骤(4)的成型。
12.根据权利要求11所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述低熔点金属为Ga。
13.根据权利要求10所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述步骤(3)中制得的粉末内加有重稀土氧化物粉末，用于步骤(4)的成型。
14.根据权利要求13所述的一种用于制备双高钕铁硼材料的合金添加物的使用方法，其特征在于，所述重稀土氧化物为Tb407、Dy203、H0203中的一种。
【文档编号】C22C38/16GK103740959SQ201310754253
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】王志远, 刘建国, 刘木根, 吴滨, 刘国祥, 吕殿国, 肖暾, 曹斌 申请人:徐州金石彭源稀土材料厂