热压纳米晶各向异性磁体的制作方法

文档序号:12827076阅读:155来源:国知局

本发明涉及稀土永磁合金,特别是用于热压的磁体,具体地说是一种利用热压技术制备纳米晶各向异性磁体的方法。



背景技术:

利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术制备具有几个纳米尺度的单畴纳米磁粉,通过磁场取向后具有高的取向度,为制备高性能各向异性磁粉提供关键技术。

热压钕铁硼在替代添加重稀土的钕铁硼领域具备极强的竞争力。热压工艺可以在少加入重稀土元素的基础上保证矫顽力。与传统热变形工艺相比,热压时间短,温度低,节能降耗,工艺简单,成本低;近终尺寸成型,可不需或少需磨加工,收得率较高,取向度高。由于是纳米晶,所以抗腐蚀性比烧结好,有的用途可不需电镀或电泳。由于是纳米晶,可不用或少用dy和tb,比同等级烧结牌号省2%dy,原料成本较低。磁性与烧结相似。晶界扩散提高矫顽力潜力较大,可实现无重稀土sht等级产业化。热压具有高效、低能、环保等特点,在工业生产中有广泛的应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种利用热压技术制备纳米晶各向异性磁体的方法,以具有良好的性价比和加工性能,降低磁体的生产周期和成本。

为了达成上述目的,本发明的解决方案是:

一种利用热压技术制备纳米晶各向异性磁体的方法,包括以下步骤:

步骤(1),将钕铁硼、钐鈷、铝镍钴、錳铋、钐铁分别熔炼成合金;

步骤(2),经过甩带和气流磨后制成不同规则形状的磁性粉体,甩带速度5-40m/s,采用对喷式气流磨,喷嘴的空气压力为0.3-1mpa,分级轮转速为3000-4000rpm,气流磨后获得钕铁硼粉体平均粒度为3μm;

步骤(3),将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术制备2nm-1μm的纳米磁粉;

步骤(4),将上述纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;磁场强度1-9特斯拉,压力为10mpa-400mpa压制时间0.1到3分钟;

步骤(5),将上述毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,热压温度在150℃到700℃,压力10mpa-400mpa,压制保温时间0.5到5分钟,得到各向异性磁体。

采用上述方案后,与现有技术相比,本发明的有益效果是在不增加重稀土元素的基础上保证了磁性能,而且使磁体的性能增强。该磁体应用于微特电机、磁传感器等领域。

本发明与传统烧结法相比,热压时间短,温度低,节能降耗,工艺简单,成本低;近终尺寸成型,可不需或少需磨加工,收得率较高,取向度高。

具体实施方式

实施例1

步骤(1),将钕铁硼熔炼成合金;

步骤(2),经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体,甩带速度15m/s,采用对喷式气流磨,喷嘴的空气压力为0.3mpa,分级轮转速为3000rpm;

步骤(3),将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术10nm的纳米磁粉;

步骤(4),将上述纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;磁场强度2特斯拉,压力为100mpa,压制时间1分钟;

步骤(5),将上述毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,热压温度在620℃到,压力70mpa,压制保温时间1分钟,得到各向异性磁体。

实施例2

步骤(1),将錳铋熔炼成合金;

步骤(2),经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体,甩带速度20m/s,采用对喷式气流磨,喷嘴的空气压力为1mpa,分级轮转速为3000rpm;

步骤(3),将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术50nm的纳米磁粉;

步骤(4),将上述纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;磁场强度2特斯拉,压力为30mpa压制时间0.5分钟;

步骤(5),将上述毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,热压温度在250℃,压力20mpa,压制保温时间0.5分钟,得到各向异性磁体。

实施例3

步骤(1),将钐鈷熔炼成合金;

步骤(2),经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体,甩带速度25m/s,采用对喷式气流磨,喷嘴的空气压力为0.6mpa,分级轮转速为4000rpm;

步骤(3),将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术20nm的纳米磁粉;

步骤(4),将上述纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;磁场强度2特斯拉,压力为200mpa压制时间3分钟;

步骤(5),将上述毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,热压温度在650℃,压力100mpa,压制保温时间2分钟,得到各向异性磁体。

实施例4

步骤(1),将钕铁硼熔炼成合金;

步骤(2),经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体,甩带速度15m/s,采用对喷式气流磨,喷嘴的空气压力为0.9mpa,分级轮转速为4000rpm;

步骤(3),将上述粉体利用低温、表面活性剂辅助外加磁场高能球磨技术100nm的纳米磁粉;

步骤(3),将上述粉体经pvd镀2nm厚的ndcu晶界扩散相合金;

步骤(4),将上述纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;磁场强度9特斯拉,压力为150mpa压制时间02分钟;

步骤(5),将上述毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,热压温度在600℃,压力70mpa,压制保温时间1分钟,得到各向异性磁体。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种利用热压技术制备纳米晶各向异性磁体的方法,熔炼钕铁硼、钐鈷、铝镍钴、錳铋、钐铁等硬磁合金;经过甩带和气流磨后制成不规则形状的磁性粉体;将纳米磁粉放入用氮气保护的磁场压机中,进行磁场取向和压型;将毛胚放入热压机模具,在氩气保护下,压制得到各向异性磁体。本发明与传统烧结或热变形工艺相比,热压时间短,温度低,节能降耗,工艺简单,成本低;近终尺寸成型,可不需或少需磨加工,收得率较高,取向度高。本发明的有益效果是在不增加重稀土元素的基础上保证了磁性能,而且使磁体的性能增强。该磁体应用于微特电机、磁传感器等领域。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:解伟
技术研发日:2017.03.10
技术公布日:2017.07.07
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