一种高强韧烧结钕铁硼磁体及其制备方法
【专利摘要】高强韧烧结钕铁硼磁体，由钕铁硼粉末、粒径为40～50nm纳米氟化镧、90～100nm纳米碳化铪按照重量份数比100：2.1：0.8混合后，压制成型烧结制成；所述钕铁硼粉末包括重量份数比为6：2.5：1.5的A粉末、B粉末、C粉末。本发明高强韧烧结钕铁硼磁体；采用优化的成分配方，通过三种钕铁硼粉末混合纳米添加剂通过特殊的工艺制成，从而细化主相晶粒、增加晶界细小颗粒状富Nd相数量，通过晶界相成分的重构，得到具高强韧性的钕铁硼磁体。采用SHIMADZU(日本岛津)电子拉伸机测定材料的抗弯强度和断裂韧性。断裂韧性达到了5.16Mpam2。
【专利说明】一种高强韧烧结钕铁硼磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于永磁功能材料领域，具体涉及一种高强韧烧结钕铁硼磁体及制备方 法。
【背景技术】
[0002] 自从1983年Sagawa等人发现钕铁硼磁体以来，其优异的磁性能创造了当时的 最高纪录，从而宣告了第三代稀土永磁体的诞生，理论磁能积（BH)可达64MG0e(509kJ / m3)，实验室磁能积（BH)已达59MG0e(469kJ / m3)，工业规模可生产磁能积（BH)高达 52MG0e(413kJ / m3)的磁体。它以高强度磁性和相对低廉的成本使永磁材料在各个领域得 到前所未有的重用。它将自然界最丰富且自发磁性最强的铁和能够使铁的磁性固定在同一 个方向的稀土钕相结合。这种结合似的钕铁硼磁体不仅磁性强，能吸起自身重量1000倍的 铁块，而且价格便宜。随着磁体磁性能的不断提高，NdFeB的脆性问题逐渐暴露出来。塑韧 性差、机械加工困难、抗冲击振动能力差等缺点大大降低了磁体的成品率和加工精度，增加 了磁体的加工成本，同时也限制了磁体在高精度仪器仪表行业的应用。
【发明内容】
[0003] 本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高强韧烧结钕铁硼磁体及制备 方法。
[0004] 本发明高强韧烧结钕铁硼磁体；由钕铁硼粉末、纳米氟化镧、纳米碳化铪混合后， 压制成型烧结制成；所述钕铁硼粉末包括A粉末、B粉末、C粉末； 所述A粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd 18. 6?21. 1%、B 0.81?0.98%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Dy :5. 1 ?6. 2%、Co 0? 83 ?0? 91%、Ga 0? 06 ?0? 09%、Nb 0? 51 ?0? 58%、 余量为Fe ; 所述B粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd 22. 3?24. 5%、B 0.95?1.05%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Co 0? 25 ?0? 36%、Ga 0? 03 ?0? 05%、Er 0? 08 ?0? 10%、余量为 Fe ; 所述C粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd 20. 6?22. 1%、B 0.99?1.12%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Co 0? 44 ?0? 61%、Nb 0? 51 ?0? 58%、Ta 0? 12 ?0? 14%、余量为 Fe。
[0005] 作为优化该高强韧烧结钕铁硼磁体，由钕铁硼粉末、粒径为40?50nm纳米氟化 镧、90?lOOnm纳米碳化铪按照重量份数比100 :2. 1 :0.8混合后，压制成型烧结制成；所述 钕铁硼粉末包括重量份数比为6 :2. 5 :1. 5的A粉末、B粉末、C粉末。
[0006] 制备该高强韧烧结钕铁硼磁体的方法，包括以下步骤： (1) 按照A粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0. 74m?0. 78m/s，条件下制成，厚度为0. 2mm?0. 25mm的速凝片；然后加入到氢破炉 中制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为3. 4iim?3. 6iim的磁粉； (2) 按照B粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0.80?0.85m/s，条件下制成，厚度为0.3mm?0.35mm的速凝片；然后加入到氢破炉中 制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为3. 1 y m?3. 3 y m的磁粉； (3) 按照C粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0. 77?0. 81m/s，条件下制成，厚度为0. 25mm?0. 30mm的速凝片；然后加入到氢破炉 中制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为2. 5 y m?2. 8 y m的磁粉； (4) 将步骤（1) (2) (3)中的磁粉按照重量份数比6 :2. 5 :1. 5混合均匀，得到混合磁 粉； (5) 将步骤（4)中的混合磁粉、40?50nm纳米氟化镧、90?100nm纳米碳化铪按照重 量份数比100 :2. 1 :0. 8混合，加入到搅拌球磨机中混合均匀，得混合粉料； (6) 将步骤（5)中的混合粉料，置于在3. 1?3. 2T的磁场中取向并压制成型，放入真 空烧结炉内1030?1040°C烧结3小时，经860?880°C回火处理2 h，经600?645°C二次 回火处理2 h。
[0007] 本发明高强韧烧结钕铁硼磁体；采用优化的成分配方，通过三种钕铁硼粉末混合 纳米添加剂通过特殊的工艺制成，从而细化主相晶粒、增加晶界细小颗粒状富Nd相数量， 通过晶界相成分的重构，得到具高强韧性的钕铁硼磁体。采用SHIMADZU (日本岛津）电子 拉伸机测定材料的抗弯强度和断裂韧性，断裂韧性达到了 5.16 Mpam2 (采用三点弯曲法测 量材料抗弯强度，采用SENB法测定材料断裂韧性)。经测试性能如下表1。
【权利要求】
1. 一种高强韧烧结钕铁硼磁体；其特征在于是由钕铁硼粉末、纳米氟化镧、纳米碳化 铪混合后，压制成型烧结制成；所述钕铁硼粉末包括A粉末、B粉末、C粉末； 所述A粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd18. 6?21. 1%、B0.81?0.98%、Cu0? 54 ?0? 62%、Dy:5. 1 ?6. 2%、Co0? 83 ?0? 91%、Ga0? 06 ?0? 09%、Nb0? 51 ?0? 58%、 余量为Fe; 所述B粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd22. 3?24. 5%、B0.95?1.05%、Cu0? 54 ?0? 62%、Co0? 25 ?0? 36%、Ga0? 03 ?0? 05%、Er0? 08 ?0? 10%、余量为Fe; 所述C粉末由以下重量百分比的组分制成，Nd20. 6?22. 1%、B0.99?1.12%、Cu0? 54 ?0? 62%、Co0? 44 ?0? 61%、Nb0? 51 ?0? 58%、Ta0? 12 ?0? 14%、余量为Fe。
2. 根据权要求1所述的高强韧烧结钕铁硼磁体，其特征在于在于是由钕铁硼粉末、粒 径为40?50nm纳米氟化镧、90?100nm纳米碳化铪按照重量份数比100 :2. 1 :0? 8混合后， 压制成型烧结制成；所述钕铁硼粉末包括重量份数比为6 :2. 5 :1. 5的A粉末、B粉末、C粉 末。
3. -种制备权利要求2所述高强韧烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 按照A粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0. 74m?0. 78m/s，条件下制成，厚度为0. 2mm?0. 25mm的速凝片；然后加入到氢破炉 中制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为3. 4iim?3. 6iim的磁粉； (2) 按照B粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0.80?0.85m/s，条件下制成，厚度为0.3mm?0.35mm的速凝片；然后加入到氢破炉中 制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为3. 1ym?3. 3ym的磁粉； (3) 按照C粉末组分配比原料混合后置于甩带炉中，采用速凝工艺在辊轮表面线速度 为0. 77?0. 81m/s，条件下制成，厚度为0. 25mm?0. 30mm的速凝片；然后加入到氢破炉 中制成氢爆粉，再将氢爆粉经气流磨工艺制成平均粒度为2. 5ym?2. 8ym的磁粉； (4) 将步骤（1) (2) (3)中的磁粉按照重量份数比6:2. 5:1. 5混合均匀，得到混合磁 粉； (5) 将步骤（4)中的混合磁粉、40?50nm纳米氟化镧、90?100nm纳米碳化铪按照重 量份数比100 :2. 1 :0. 8混合，加入到搅拌球磨机中混合均匀，得混合粉料； (6) 将步骤（5)中的混合粉料，置于在3. 1?3. 2T的磁场中取向并压制成型，放入真 空烧结炉内1030?1040°C烧结3小时，经860?880°C回火处理2h，经600?645°C二次 回火处理2h。
【文档编号】B22F9/04GK104376946SQ201410762526
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年12月14日 优先权日:2014年12月14日
【发明者】乔俊擎 申请人:乔俊擎