一种无底料气流磨制粉方法和钕铁硼永磁铁及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无底料气流磨制粉方法，首先将装有合金片的料罐与加料器的加料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口,通过加料器的送料器将合金片加入到第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后进入第二磨室继续磨削,磨削后的粉末随着气流上升,经过第二分选轮分选,达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；本发明还公开了采用无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁及其制造方法。
【专利说明】一种无底料气流磨制粉方法和钕铁硼永磁铁及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于稀土永磁气流磨制粉领域，特别是涉及一种无底料气流磨制粉方法和 钕铁硼永磁铁及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 高性能钕铁硼永磁铁是当今世界广泛使用的一种基础电子元件和电器元件，主要 应用于电脑、手机、电视、汽车、通讯、玩具、音响、自动化设备、核磁共振成像等。随着节能和 低碳经济的要求，高性能永磁铁又开始在节能家用电器、混合动力汽车，风力发电等领域应 用；本发明通过改变气流磨制粉方法，制造出性能优越的钕铁硼稀土永磁铁，并制成稀土永 磁器件。
[0003] 2002年10月10日授权的美国专利US6, 491，765公开了流态床式气流磨制粉技 术，采用旋风收集器收集粉末；流态床的缺点是磨机内始终保持几十Kg的底料，通过控制 底料的重量控制制粉速度，底料影响制粉粒度、携带大颗粒、更换牌号时需要取出底料，底 料易氧化；旋风收集器的缺点是粒径小于1 μ m细粉会随着排气气流排出，影响产品收得率 和粒度分布。1993年授权的美国专利US5, 217, 541公开了钕铁硼永磁铁，氮的重量含量小 于1. 5% ;专利研究了氮的含量在0. 1-1. 5wt%范围对高性能永磁铁的性能影响；2010年6 月22日授权的美国专利7, 740, 715公开了一种R-T-B系烧结磁体，其组成除了常规的稀 土、铁、硼材料，其特征在于联合添加 A1和Mn，其中A1在0. 1-1. Oat%，Μη在0. 02-0. 2at% 范围，
【发明者】提出通过联合添加 A1和Mn，能够将磁特性的降低抑制到最小，并且能提高矫 顽力；2010年10月7日授权的美国专利US7,789,933公开了联合添加 Pr、Μη的R-T-B系 烧结磁体，特征在于Μη含量在0. 02at%以上，0. 2at%以下，Pr含量在0. 2at%以上，8at%以 下；
【发明者】认为联合添加 Pr、Μη能够提高室温附近的矫顽力，即使使用在80°C以上的高温 也能够得到高于现有磁体的矫顽力；2012年1月10日授权的美国专利US8, 092, 619公开 的是联合添加 Cu、Μη对R-T-B系烧结磁体矫顽力的影响；2007年8月21日授权的美国专 利US7, 258, 751和2011年1月11日授权的美国专利US7,867, 343公开的都是通过对速凝 合金片进行400-800°C，5分钟至12小时的热处理使RH元素从晶界相向主相移动，从而提 高稀土类磁铁的矫顽力；2009年10月8日授权的美国专利US7, 585, 378公开了一种R-T-Q 系稀土类磁铁用合金的制造方法，特征在于将合金熔液急冷到700-1000°C范围形成速凝合 金，之后将速凝合金在700-900°C范围保温15-600秒。
【发明内容】
[0004] 现有技术在提高磁性能和降低成本存在不足，气流磨制粉时还会产生10%以下的 细粉，严重影响材料利用率，为此，本发明找到一种无底料气流磨制粉方法及利用该方法生 产的钕铁硼永磁铁。
[0005] -种无底料气流磨制粉方法，首先将装有合金片的料罐与加料器的加料口对接， 打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加入到第一磨室， 合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉碎，粉碎后 的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180 μ m的粉末通过第一分选轮分选后 进入第二磨室继续磨削，在第二磨室，利用喷嘴对射的高速气流进行磨削，磨削后的粉末 随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末在离心力的作用下返回到第 二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋风收集器 排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后的粉末的平均 粒度 0· 5-3. 9 μ m。
[0006] 所述的进入旋风收集器收集的粉末通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部 的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的 混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐。
[0007] 所述的气体选用氮气、氩气和氦气的一种以上；所述的通过第一分选轮分选后的 粉末的平均粒度5-100 μ m。
[0008] 所述的气体含有氦气，氦气的含量大于1% ;所述的通过第一分选轮分选后的粉末 的平均粒度5-50 μ m。
[0009] -种钕铁硼永磁铁的制造方法，所述的制造方法包含将原料熔炼制成合金片和利 用氢气对合金片进行氢破碎的过程；所述的制造方法还包含无底料气流磨制粉过程，所述 的无底料气流磨制粉过程将氢碎后的合金片装入无底料气流磨的加料器，通过加料器的送 料器将合金片加入到第一磨室，喷嘴喷射的高速气流带动合金片进行磨削，磨削后的粉末 随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后的粉末进入第二磨室继续磨削，磨削 后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末返回到磨室继续磨 肖IJ，通过第二分选轮分选的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉会随着旋风收集器排气 管的气流排出，再进入第二收集器收集，所述的进入旋风收集器收集的粉末通过交替开关 的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过交替开关的 阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐；所述的通过 第二分选轮分选后的粉末的平均粒度〇. 5-3. 9 μ m ;所述的无底料气流磨制粉过程之后再 进行磁场成型、真空烧结和时效过程制成钕铁硼稀土永磁体。
[0010] 所述的将原料熔炼制成合金片的过程包含熔炼含有Nd元素的第一合金过程和熔 炼含有重稀土 RH的第二合金过程；所述的重稀土 RH包含07、113、!1〇、6(1、￥元素一种以上； 所述的熔炼第一合金过程和熔炼第二合金过程都包含将熔融状态下的合金液通过中间包 的缝隙浇铸到水冷却的第一旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着第一旋转辊旋转，之 后离开旋转辊下落到带水冷却的第二旋转辊的外缘上再随着第二旋转辊旋转，之后离开旋 转辊下落，形成双面冷却的合金片；所述的合金片离开第二旋转辊后进行机械破碎，破碎后 的合金片沿着带冷却的导料筒导入收料罐，合金片落入收料罐的温度低于390°C，合金片的 最大边长小于15_ ;所述的第一合金平均晶粒尺寸1. 1-2. 9 μ m ;所述的第二合金平均晶粒 尺寸 0· 5-2. 8 μ m。 toon] 所述的将原料熔炼制成合金片的过程包含真空脱锰过程，所述的真空脱锰过程包 含在真空条件下将钕铁硼原料中的纯铁、硼铁、金属钴、金属铜加热到温度600-1500°C范 围，控制真空度5 X 102Pa至5 X 10_2Pa范围，保温时间10-240分钟后，充入氩气和加入剩余 的钕铁硼原料，之后加热到原料融化成熔融合金，在熔融状态下通过中间包浇铸成速凝合 金片；控制所述的永磁体中的锰元素含量为：Μη=0. 002-0. 015wt%。
[0012] 在所述的无底料气流磨制粉过程前加入氧气或者空气，氧气的加入量在 0. 01-0. 29wt% ;空气的加入量在0. 01-0. 7wt% ;在所述的无底料气流磨制粉过程前 还加入含碳溶剂，加入量〇. 05-0. 6wt% ;控制所述的永磁体中的0、C、N元素含量为： 0=0. 041-0. 139wt% ;C=0. 031-0. 089wt% ;N=0.006-0. 049wt%。
[0013] 在所述的无底料气流磨制粉过程前还加入氢气，氢气的加入量0. 01-0. 49wt% ; 控制所述的永磁体中的〇、c、N元素含量为：0=0. 051-0. 099wt% ;C=0. 021-0. 069wt% ; Ν=0· 006-0· 019wt%。
[0014] 在无底料气流磨制粉过程前加入氧化镝微粉、氧化锆微粉、氧化铝微粉、氧化硅 微粉；所述的氧化镝微粉，加入量〇. 1-0. 3wt%，氧化锆的含量0. 03-0. 19wt%，氧化铝的含 量0· 01-0. lwt%、氧化硅的含量0· 01-0. 06wt% ;所述的氧化镝的粒度0· 01-0. 12 μ m ;氧化 锆的粒度〇. 01-0. 06 μ m，氧化铝的粒度0. 02-0. 08 μ m、氧化硅的粒度0. 02-0. 09 μ m ;气 流磨制粉过程中，表面吸附有氧化物微粉的超细粉与合金粉末一起收集到收料罐中；控 制所述的永磁体中的Si、0、C元素含量为：Si=0. 005-0. 059wt% ;0=0· 051-0. 129wt% ; C=0. 031-0. 079wt%〇
[0015] 所述的无底料气流磨制粉过程，使用的气体为氦气、氩气和氮气的混合气体；所 述的氦气在混合气体中的含量低于55% ;控制所述的永磁体中的0、C、N元素含量为： 0=0. 051-0. 129wt°/〇 ；C=0. 031-0. 069wt°/〇 ；N=0. 006-0. 019wt%〇
[0016] 所述的真空烧结和时效工序有真空脱C、0、N过程；脱C温度300-650°C，脱C时间 120-480分钟；脱0、N温度700-950°C，脱0、N时间90-540分钟；之后进行预烧结、烧结和 时效；预烧结温度低于烧结温度50-90°C，烧结温度1020-1085°C，烧结后进行时效，时效温 度450-950°C ;时效过程中永磁体的晶界相中的RH重稀土元素向主相扩散，主相外围的RH 重稀土元素含量高于晶界相中心的RH重稀土元素含量。
[0017] 所述的烧结和时效工序后还有机械加工工序，机械加工工序后进行真空热处理， 热处理时还加入含RH元素的材料，RH元素沿永磁铁的晶界渗入到永磁铁的主相，形成主 相外围RH元素的含量高于主相中心RH元素的含量，所述的RH代表0 7、呢、!1〇、6(1、￥元素 一种以上；真空热处理温度400-940°C。
[0018] 一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，所述的永磁铁具有重稀土 RH 含量高的主相包围重稀土 RH含量低的主相的复合主相，复合主相内部无连续的晶界相；所 述的复合主相外围的重稀土 RH含量高于复合主相心部的重稀土 RH含量，所述的复合主相 的平均晶粒尺寸6-14 μ m ;所述的重稀土 RH包含Dy、Tb、Ho、Gd、Y元素一种以上；所述的 复合主相含有RH、Pr、Nd、Fe、Co、Al、B、C和N ;复合主相与复合主相之间由晶界相隔离，晶 界相含有元素？1'、制、(：〇、(：1131、6&、21'、(：、0、1在晶界相中还分布有？1'和制的氧化物 和氮化物；所述的永磁铁含有Pr、Nd、RH、B、Fe、Co、Cu、Ga、Al、Zr、Si、Μη、0、C、N元素，所 述的元素含量：Pr=3-9wt% ;Nd=20-29wt% ;RH =0· 3-5wt% ;Β=0· 94-0. 98wt% ;Fe=62-68wt% ; Co=0. 3-3wt°/〇 ； Cu=0. l-〇. 3wt°/〇 ；Ga=0. 09-0. 3wt°/〇 ；A1=0. l-〇. 6wt°/〇 ；Zr=0. 06-0. 14wt°/〇 ； Si=0. 005-0. 069wt°/〇 ； Mn=0. 002-0. 069wt°/〇 ；0=0. 051-0. 139wt°/〇 ；C=0. 031-0. 089wt°/〇 ； N=0. 006-0. 049wt%。
[0019] 所述的永磁铁还含有Nb、La、Ce元素，所述的元素含量为：Nb=0. 1-0. 6wt% ; La=0. l-3wt°/〇 ；Ce=0. l-3wt%〇
[0020] 控制所述的永磁铁中的锰元素含量为：Mn=0. 002-0. 015wt%。
[0021] 所述的重稀土 RH代表Dy ;控制所述的永磁铁中的Si、Μη、0、C、N元素含量 为：Si=0. 005-0. 069wt% ; Μη=0· 002-0. 069wt%;0=0· 051-0. 139wt% ;C=0. 031-0. 089wt% ; N=0. 006-0· 04wt%。
[0022] 控制所述的永磁铁中的0、C、N、H元素含量为：0=0. 051-0. 129wt% ; C=0.021-0. 069wt% ;N=0.006-0. 039wt% ;H=0.0002-0. 0019wt%。
[0023] 控制所述的永磁铁中的0、N元素含量为：0=0. 051-0. 089wt% ;N=0. 006-0. 039wt%。
[0024] 控制所述的永磁铁中的0、C、N元素含量为：0=0. 051-0. 099wt% ; C=0. 031-0. 059wt% ;Ν=0·006-0. 019wt%。
[0025] 本发明的有益效果： 现有技术的气流磨制粉采用的都是流态床式气流磨，采用旋风收集器收集粉末；流态 床的缺点是磨机内存在几十Kg的底料，底料影响制粉粒度、携带大颗粒、更换牌号和易氧 化；旋风收集器的缺点是粒径小于1 μ m细粉会随着排气气流排出，影响产品收得率和粒度 分布；本发明使用的气流磨采用无底料双室气流磨，不需要称料系统，克服了流态床的缺 点；在旋风收集器的排气口增加第二收集器，将旋风收集器排出的细粉收集并与旋风收集 器收集的粉末混合，生产过程无细粉排出，提高了产品收得率，改善了粉末的粒度分布。
[0026] 与现有技术相比，本发明的永磁铁具有耐腐蚀、高性能的特点，相同的重稀土含 量，永磁铁的矫顽力明显提高；相同使用温度下，重稀土用量明显减少；相同使用环境下， 永磁铁的失重明显减少、耐腐蚀性能明显提高；多种稀土联合添加，提高了稀土的平衡利 用。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的无底料气流磨制粉设备示意图。
【具体实施方式】
[0028] 结合附图，说明本发明中涉及的无底料气流磨设备及制粉方法。
[0029] 无底料气流磨制粉设备如图1所示，包括加料装置3、第一磨室5、第一分选轮6、 第二磨室14、第二分选轮16、旋风收集器18 ;所述的加料装置3设置在第一磨室5的上部， 加料装置3与第一磨室5相连，第一磨室5内设置有喷嘴10和与合金片发生撞击的撞击板 8,在第一磨室5还设置有带叶片的第一分选轮6 ;分选轮的排气口与第二磨室14底部的接 管13相连；第二磨室14的侧壁上设置有物料传感器15和喷嘴12,所述的喷嘴2个以上； 第二磨室14的上部设置有带叶片的第二分选轮16,第二分选轮16的排气口与旋风收集器 18的进气口通过管路17相连；所述的加料装置3的前端设置有阀门2,通过阀门与氢碎后 的合金片料罐1对接，在加料装置3与第一磨室5之间设置有阀门4 ;所述的第一磨室5内 设置有固定的磨削棒9,在第一分选轮6的外侧设置有与分选轮同步旋转的磨削棒7 ;所述 的旋风收集器18的排气口 28并联接有一个以上的第二收集器26,所述的旋风收集器18下 部的收料口通过交替开关的阀门20与混粉器21连接，在两个交替开关的阀门之间设置有 取料装置19 ;第二收集器26下部的收料口也通过交替开关的阀门25与混粉器21连接，混 粉器21上设置有搅拌装置22,混粉器21下部通过阀门23与收料罐24连接；所述的旋风 收集器18的排气口并联接有一个以上的第二收集器，第二收集器26设置有过滤管27,第 二收集器26的排气口连接有阀门29,阀门29的另一端与集气管30相连；所述的集气管30 的另一端与第一储气罐31相连，第一储气罐31与气体压缩机34的吸气口通过接管33相 连，气体压缩机34的排气口通过接管35与第二储气罐36的一端相连，第二储气罐36的另 一端与三通阀门38的进气口相连，三通阀门38的出气口通过接管11与喷嘴相连，三通阀 门的另一出气口与第一储气罐31相连；所述的第二储气罐36内设置有冷却器。
[0030] 下面通过实施例的对比进一步说明本发明的显著效果。
[0031] 实施例1 将含有Nd成分的原料按1-9序号分别配料，之后将原料装入真空熔炼速凝设备制备真 空速凝合金片作为第一合金；第一合金的合金片平均晶粒尺寸大于1. 6 μ m,小于3. 9 μ m ; 再将含有RH成分的原料按1-9序号分别配料，之后将原料装入真空熔炼速凝设备制备的真 空速凝合金片作为第二合金；第二合金的合金片平均晶粒尺寸大于1. 1 μ m，小于2. 9 μ m ; 所述的第一、第二合金熔炼都进行真空脱Μη过程，脱Μη过程控制加热温度400-1500°C 范围，控制真空度5X103 Pa至5X10_2Pa范围，保温时间10-240分钟；之后继续加热至 1430-1470°C精炼，精炼后通过中间包浇铸到水冷却的旋转辊的外缘上形成合金片；将第一 合金和第二合金按不同比率配比，配比后的永磁体的成分符合表1的组成，将配比后的合 金片送入真空氢碎炉进行氢破碎，抽真空后充入氢气，吸氢饱和后抽真空并加热脱氢，脱氢 温度500-70(TC，脱氢至真空度高于5Pa后停止脱氢，充入氩气并进行氩气循环快冷至80°C 以下；之后将合金片从氢碎炉取出装入混料机，加入含C的溶剂，含C的溶剂的加入量为 0. 05-0. 3wt%，再加入氧气，氧气的加入量在0. 01-0. 19wt% ;之后进行混料；混料时间40分 钟以上，混料后采用本发明的无底料气流磨进行制粉，首先将装有合金片的料罐与加料器 的加料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加 入到第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎 棒粉碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180 μ m的粉末通过第一 分选轮分选后进入第二磨室继续磨削，在第二磨室，利用喷嘴对射的高速气流进行磨削， 磨削后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末在离心力的作 用下返回到第二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随 着旋风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后 的粉末的平均粒度〇. 5-3. 9 μ m ;之后进行磁场成型、真空烧结和时效，制成表1成分的9种 钕铁硼永磁铁，经分析永磁铁具有重稀土 RH含量高的主相分布在重稀土 RH含量低的主相 周围的复合主相，复合主相内部无连续的晶界相；所述的复合主相外围的平均重稀土 RH含 量高于复合主相心部的重稀土 RH含量，所述的复合主相的平均晶粒尺寸6-14 μ m ;所述的 复合主相含有RH、Pr、Nd、Fe、Co、Al、Μη、B、C和N ;复合主相与复合主相之间由晶界相隔 离，晶界相含有元素1^、制、？6、(：〇、(：1141、111、6&、21'、(：、0、1在晶界相中还分布有？『 和Nd的氧化物和氮化物；经检测9种钕铁硼永磁铁的0、C、N、H、Mn、Si的含量、磁性能和耐 腐蚀性能列入表2。由表1和表2可以看出本发明的成分控制和制造方法可以生产耐腐蚀 高性能钕铁硼永磁铁；所述钕铁硼永磁铁主相的平均晶粒尺寸6-14 μ m。
[0032] 表1.钕铁硼永磁铁的元素含量
【权利要求】
1. 一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：首先将装有合金片的料罐与加料器的加 料口对接，打开阀门将合金片导入加料器的进料口，通过加料器的送料器将合金片加入到 第一磨室，合金片在喷嘴喷射的高速气流带动下与撞击板对撞，之后再被旋转的破碎棒粉 碎，粉碎后的粉末随气流进入第一分选轮分选，平均粒度小于180 μ m的粉末通过第一分选 轮分选后进入第二磨室继续磨削，在第二磨室，利用喷嘴对射的高速气流进行磨削，磨削 后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末在离心力的作用下 返回到第二磨室继续磨削，达到制粉要求的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉随着旋 风收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集；所述的通过第二分选轮分选后的粉 末的平均粒度〇. 5-3. 9 μ m。
2. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的进入旋风 收集器收集的粉末通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集 器收集的粉末也通过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中 混合后装入收料罐。
3. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的气流气 体选用氮气、氦气和氦气的一种以上；所述的通过第一分选轮分选后的粉末的平均粒度 5-100 μ m。
4. 根据权利要求1所述的一种无底料气流磨制粉方法，其特征在于：所述的气流气体 含有氦气，氦气的含量大于1% ;所述的通过第一分选轮分选后的粉末的平均粒度5-50 μ m。
5. -种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的制造方法包含将原料熔炼制成 合金片和利用氢气对合金片进行氢破碎的过程；所述的制造方法还包含无底料气流磨制粉 过程，所述的无底料气流磨制粉过程将氢碎后的合金片装入无底料气流磨的加料器，通过 加料器的送料器将合金片加入到第一磨室，喷嘴喷射的高速气流带动合金片进行磨削，磨 削后的粉末随气流进入第一分选轮分选，通过第一分选轮分选后的粉末进入第二磨室继续 磨削，磨削后的粉末随着气流上升，经过第二分选轮分选，未达到制粉要求的粉末返回到 磨室继续磨削，通过第二分选轮分选的粉末进入旋风收集器收集，少量的细粉会随着旋风 收集器排气管的气流排出，再进入第二收集器收集，所述的进入旋风收集器收集的粉末通 过交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，进入第二收集器收集的粉末也通过 交替开关的阀门收集在旋风收集器下部的混粉机中，粉末在混粉机中混合后装入收料罐； 所述的通过第二分选轮分选后的粉末的平均粒度0. 5-3. 9 μ m ;所述的无底料气流磨制粉 过程之后再进行磁场成型、真空烧结和时效过程制成钕铁硼稀土永磁体。
6. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的将原料 熔炼制成合金片的过程包含熔炼含有Nd元素的第一合金过程和熔炼含有重稀土 RH的第二 合金过程；所述的重稀土 RH包含Dy、Tb、Ho、Gd、Y元素一种以上；所述的熔炼第一合金过 程和熔炼第二合金过程都包含将熔融状态下的合金液通过中间包的缝隙浇铸到水冷却的 第一旋转辊的外缘上形成合金片，合金片随着第一旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落到带 水冷却的第二旋转辊的外缘上再随着第二旋转辊旋转，之后离开旋转辊下落，形成双面冷 却的合金片；所述的合金片离开第二旋转辊后进行机械破碎，破碎后的合金片沿着带冷却 的导料筒导入收料罐，合金片落入收料罐的温度低于390°C，合金片的最大边长小于15mm ; 所述的第一合金平均晶粒尺寸1. 1-2. 9 μ m ;所述的第二合金平均晶粒尺寸0. 5-2. 8 μ m。
7. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的将原料 熔炼制成合金片的过程包含真空脱锰过程，所述的真空脱锰过程包含在真空条件下将钕铁 硼原料中的纯铁、硼铁、金属钴、金属铜加热到温度600-1500°C范围，控制真空度5X10 2Pa 至5X 10_2Pa范围，保温时间10-240分钟后，充入氩气和加入剩余的钕铁硼原料，之后加热 到原料融化成熔融合金，在熔融状态下通过中间包浇铸成速凝合金片；控制所述的永磁体 中的锰元素含量为：Mn=0. 002-0. 015wt%。
8. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在所述的无底 料气流磨制粉过程前加入氧气或者空气，氧气的加入量在〇. 01-0. 29wt% ;空气的加入量在 0. 01-0. 7wt% ;在所述的无底料气流磨制粉过程前还加入含碳溶剂，加入量0. 05-0. 6wt% ; 控制所述的永磁体中的〇、C、N元素含量为：0=0. 041-0. 139wt% ;C=0. 031-0. 089wt% ; Ν=0· 006-0· 049wt%。
9. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在所述的无底 料气流磨制粉过程前还加入氢气，氢气的加入量〇. 01-0. 49wt% ;控制所述的永磁体中的0、 C、N 元素含量为：0=0· 051-0. 099wt% ;C=0. 021-0. 069wt% ;Ν=0· 006-0. 019wt%。
10. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：在无底料气流 磨制粉过程前加入氧化镝微粉、氧化锆微粉、氧化铝微粉、氧化硅微粉；所述的氧化镝微粉， 加入量0. 1-0. 3wt%，氧化锆的含量0. 03-0. 19wt%，氧化铝的含量0. 01-0. lwt%、氧化硅的含 量0· 01-0. 06wt% ;所述的氧化镝的粒度0· 01-0. 12 μ m ;氧化锆的粒度0· 01-0. 06 μ m，氧化 铝的粒度〇. 02-0. 08 μ m、氧化硅的粒度0. 02-0. 09 μ m ;气流磨制粉过程中，表面吸附有氧 化物微粉的超细粉与合金粉末一起收集到收料罐中；控制所述的永磁体中的Si、0、C元素 含量为：Si=0. 005-0. 059wt% ;0=0· 051-0. 129wt% ;C=0. 031-0. 079wt%。
11. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的无 底料气流磨制粉过程，使用的气体为氦气、氩气和氮气的混合气体；所述的氦气在混合气 体中的含量低于55% ;控制所述的永磁体中的0、C、N元素含量为：0=0. 051-0. 129wt% ; C=0.031-0. 069wt% ;Ν=0·006-0. 019wt%。
12. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的真空烧 结和时效工序有真空脱C、0、N过程；脱C温度300-650°C，脱C时间120-480分钟；脱0、N 温度700-950°C，脱0、N时间90-540分钟；之后进行预烧结、烧结和时效；预烧结温度低于 烧结温度50-90°C，烧结温度1020-1085°C，烧结后进行时效，时效温度450-950°C ;时效过 程中永磁体的晶界相中的RH重稀土元素向主相扩散，主相外围的RH重稀土元素含量高于 晶界相中心的RH重稀土元素含量。
13. 根据权利要求5所述的一种钕铁硼永磁铁的制造方法，其特征在于：所述的烧结和 时效工序后还有机械加工工序，机械加工工序后进行真空热处理，热处理时还加入含RH元 素的材料，RH元素沿永磁铁的晶界渗入到永磁铁的主相，形成主相外围RH元素的含量高 于主相中心RH元素的含量，所述的RH代表0 7、113、!1〇、6(1、￥元素一种以上；真空热处理温 度 400-940 °C。
14. 一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其特征在于：所述的永磁铁具 有重稀土 RH含量高的主相包围重稀土 RH含量低的主相的复合主相，复合主相内部无连续 的晶界相；所述的复合主相外围的重稀土 RH含量高于复合主相心部的重稀土 RH含量，所 述的复合主相的平均晶粒尺寸6-14 μ m ;所述的重稀土 RH包含Dy、Tb、Ho、Gd、Y元素一种 以上；所述的复合主相含有RH、Pr、Nd、Fe、Co、Al、B、C和Ν ;复合主相与复合主相之间由晶 界相隔离，晶界相含有元素 Pr、Nd、Co、Cu、Al、Ga、Zr、C、0、N，在晶界相中还分布有Pr 和Nd的氧化物和氮化物；所述的永磁铁含有Pr、Nd、RH、B、Fe、Co、Cu、Ga、Al、Zr、Si、Μη、 0、C、N 元素，所述的元素含量：Pr=3-9wt% ;Nd=20-29wt% ;RH =0· 3-5wt% ;B=0. 94-0. 98wt% ; Fe=62-68wt°/〇 ；C〇=0. 3-3wt°/〇 ； Cu=0. l-〇. 3wt°/〇 ；Ga=0. 09-0. 3wt°/〇 ；A1=0. l-〇. 6wt°/〇 ； Zr=0. 06-0. 14wt°/〇 ； Si=0. 005-0. 069wt°/〇 ； Mn=0. 002-0. 069wt°/〇 ；0=0. 051-0. 139wt°/〇 ； C=0. 031-0. 089wt°/〇 ；N=0. 006-0. 049wt%〇
15. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其 特征在于：所述的永磁铁还含有Nb、La、Ce元素，所述的元素含量为：Nb=0. 1-0. 6wt% ; La=0. l-3wt°/〇 ；Ce=0. l-3wt%〇
16. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其特征 在于：控制所述的永磁铁中的猛元素含量为：Mn=0. 002-0. 015wt%。
17. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其 特征在于：所述的重稀土 RH代表Dy ;控制所述的永磁铁中的Si、Μη、0、C、N元素含量 为：Si=0.005-0. 069wt% ;Μη=0·002-0. 069wt% ;0=0·051-0. 139wt% ;C=0.031-0. 089wt% ; N=0. 006-0. 04wt%。
18. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁 铁，其特征在于：控制所述的永磁铁中的〇、C、Ν、Η元素含量为：0=0. 051-0. 129wt% ; C=0.021-0. 069wt% ;N=0.006-0. 039wt% ;H=0.0002-0. 0019wt%。
19. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其特征 在于：控制所述的永磁铁中的0、N元素含量为：0=0. 051-0. 089wt% ;N=0. 006-0. 039wt%。
20. 根据权利要求14所述的一种无底料气流磨制粉方法生产的钕铁硼永磁铁，其特征 在于：控制所述的永磁铁中的0、C、N元素含量为：0=0. 051-0. 099wt% ;C=0. 031-0. 059wt% ; Ν=0· 006-0· 019wt%。
【文档编号】H01F41/02GK104249156SQ201410461762
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】孙宝玉, 洪光伟, 王健, 杨永泽, 段永利 申请人:沈阳中北通磁科技股份有限公司