1.本发明涉及永磁材料加工技术领域，具体涉及一种高性能再生永磁材料的制备方法。
背景技术：
2.磁性材料，特别是烧结钕铁硼磁体，是目前综合性能最好的一类永磁材料，烧结钕铁硼磁体的中、低端产品几乎为中国所独占。随着应用市场的日趋扩大和发展，中国烧结钕铁硼磁体发展呈现强劲的发展势头，仍然具有较大的发展空间，高端产品的市场空间更大。目前国内烧结钕铁硼企业亟待解决的关键问题，其一是提高产品性能，满足不同行业对钕铁硼高性能的要求。其二是在保证矫顽力的前提下降低重稀土的使用量，提高产品性价比。其三提高后加工能力，朝着钕铁硼未来“轻薄短小”的方向发展。
3.高能积高矫顽力磁体可以实现器件小型化、轻量化，广泛应用于风力发电、工业机器人、节能电梯、伺服电机、新能源汽车、消费电子、核磁共振、通讯器材、节能空调等领域，重稀土如dy、tb等能有效提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力。但是，随着资源的消耗以及重稀土资源储备的下降且重稀土如dy、tb等的价格昂贵，保证磁体性能减少重稀土使用量提高产品性价比成为了今后磁体发展的趋势。
4.相较于全新原材料，使用钕铁硼磁材废料再生磁体具有较好的成本优势，而由于钕铁硼废料再生磁体结构成分较熔炼工艺生产的磁体要复杂，目前对于再生烧结磁体的应用大多是低质量应用。
技术实现要素：
5.针对现有技术不足，本发明提供一种高性能再生永磁材料的制备方法，通过较少的重稀土材料的渗透大幅度提高再生永磁体的矫顽力，保证剩磁性能，有效提升钕铁硼永磁材料的回收再利用的效益，提升经济价值，减少资源的浪费。
6.为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
7.一种高性能再生永磁材料的制备方法，所述高性能再生永磁材料的制备方法包括以下步骤：
8.(1)废料处理：将废料进行退磁后研磨清洗，再去除杂质，得干净的废旧磁钢备用；
9.(2)氢破碎：将上述干净的废旧磁钢进行吸氢脱氢得氢破碎料备用；
10.(3)磨粉处理：将上述氢破碎料采用气流磨进行磨粉处理，获得细粉备用；
11.(4)磁场成型：将上述细粉进行磁场取向成型，获得生胚备用；
12.(5)合金预处理：制备dygabicufe的合金，再将合金进行均化热处理，后球磨制得合金微粉备用；
13.(6)将合金微粉铺设在生胚底部，后进行真空烧结，后进行三步磁场热处理，得再生永磁体。
14.优选的，所述步骤(1)中的退磁温度为500℃。
15.优选的，所述步骤(2)中吸氢脱氢处理的方式为当真空度达到0.5pa以下时充入氢气进行吸氢处理，当吸氢失压≤0.01mpa/5min时结束吸氢，吸氢完成后合炉升温至580℃进行脱氢至真空度达到100pa以下时结束脱氢。
16.优选的，所述步骤(3)中整个磨粉过程中氧含量控制在5ppm以下，且整个气流磨在氮气保护下操作，研磨压力控制在0.60-0.62mpa之间，控制氮气进气温度在5-10℃之间，研磨室外冷却循环水温度在5-10℃之间。
17.优选的，所述步骤(3)中细粉的粒度分布为x10＝1.32μm，x50＝3.51μm，x90＝6.32μm。
18.优选的，所述步骤(4)中磁场成型的磁场强度2.2t，且磁场成型过程中保持氧含量小于10ppm，且生胚的密度为3.8-3.9g/cm3。
19.优选的，所述步骤(5)中合金均化热处理的方式为在真空或氩气保护下于500℃均匀化热处理3h。
20.优选的，所述步骤(5)中球磨的方式为在120号汽油保护下球磨20h，其中球磨机中合金和氧化锆球的球料比为14-20∶1。
21.优选的，所述步骤(6)中合金微粉与生坯之间使用网状的铁板或者不锈钢板隔开使其二者不相互接触，且烧结过程中抽真空小于5.0e-2pa后升温至900℃，保温120-210min，然后升温至烧结温度1040-1055℃，保温时间150-210min。
22.优选的，所述步骤(6)中三步磁场热处理的方式为风冷至100℃以下时升温至第一步磁场热处理温度900-950℃，保温2-4h，磁场强度2.0-3.5t；再风冷至100℃以下后升温至第二步热处理温度510-550℃，保温2-5h，磁场强度1.5-2.5t；后风冷至100℃以下后升温至第三步热处理温度480-520℃，保温5-7h，磁场强度1.0-2.5t。
23.本发明提供一种高性能再生永磁材料的制备方法，与现有技术相比优点在于：
24.本发明通过稀土元素合金粉末对钕铁硼成型生坯进行高温晶界扩散处理，并通过磁场处理，有效使得较少的稀土元素渗透获得较高的再生磁体矫顽力，减少原料的浪费，综合提升原料的利用率，并且后续无需再对致密的烧结磁体进行切片喷涂晶界扩散处理，简化了工艺流程，降低了生产成本。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1：
27.高性能再生永磁材料的制备：
28.(1)废料处理：将回收的n45废料放入真空退磁炉中退磁，退磁温度500℃，退磁后的磁钢废料冷却后直接放入到氮气保护的全密封振动筛中振动研磨清洗30min；然后将研磨清洗好的废旧磁钢通过多次梯度磁选分离出废旧磁钢里面的螺丝铁片等杂质，获得干净的废旧磁钢；
29.(2)氢破碎：将清洗好的废料装到旋转式氢爆炉中进行抽真空处理，当真空度达到
0.5pa以下时充入氢气进行吸氢处理，当吸氢失压≤0.01mpa/5min时结束吸氢，吸氢完成后合炉升温至580℃进行脱氢至真空度达到100pa以下时结束脱氢，最后进行水冷降温处理，使温度降至30℃以下出炉至氮气保护的料罐中，获得料1；
30.(3)在氮气保护下将料1中然后放入气流磨设备制粉，磨粉过程的氧含量控制在5ppm以下，整个气流磨在氮气保护下操作，研磨压力控制在0.60-0.62mpa之间，控制氮气进气温度在5-10℃之间，研磨室外冷却循环水温度在5-10℃之间，获得粒度分布为x10＝1.32μm，x50＝3.51μm，x90＝6.32μm的细粉；
31.(4)磁场成型：将步骤(3)中细粉放入到合金磨具中，然后放入到氧含量小于10ppm的全密封的磁场成型压机中进行预取向成型，其中取向磁场强度2.2t，控制压坯密度在3.8-3.9g/cm3；
32.(5)采用真空感应熔炼炉制备dy
60
ga
12
bi
13
cu
10
fe5的合金，然后将合金锭在真空或氩气保护下于500℃均匀化热处理3h，热处理完成后使用球磨机在120号汽油保护下球磨20h，球磨好的合金粉在氮气或氩气保护下的手套箱中晾干获得干燥的合金微粉2，其中球磨机转速为360r/min，其中合金和氧化锆球的球料比为14∶1；
33.(6)将步骤(4)的成型生坯在氩气或氮气保护下放入到密闭的石墨料盒中，其中石墨料盒底部放满步骤(5)球磨好的合金微粉2，生坯放在上部，粉2和生坯之间使用网状的铁板或者不锈钢板隔开使其二者不相互接触，然后在氩气的保护下放入真空烧结炉中进行烧结及热处理，具体过程为将烧结炉抽真空小于5.0e-2pa后升温至900℃，保温120min，然后升温至烧结温度1040℃，保温时间150min；保温完成后在氩气保护下风冷至100℃以下时升温至热处理温度为950℃，保温2h，磁场强度2.0t；保温完成后风冷至100℃以下后升温至第二步热处理温度550℃，保温2h，磁场强度1.5t，保温完成后风冷至100℃以下后升温至第三步热处理温度520℃，保温6h，磁场强度1.0t，保温完成后在氩气保护下风冷至30℃以下出炉获得再生永磁体。
34.实施例2：
35.高性能再生永磁材料的制备：
36.步骤(1)-(4)与实施例1相同；
37.(5)采用真空感应熔炼炉制备dy
38
tb
30
ga
20
bi5cu5fe2的合金，然后将合金锭在真空或氩气保护下于500℃均匀化热处理3h，热处理完成后使用球磨机在120号汽油保护下球磨10h，球磨好的合金粉在氮气或氩气保护下的手套箱中晾干获得干燥的合金微粉2，其中球磨机转速为400r/min，其中合金和氧化锆球的球料比为18∶1；
38.(6)将步骤(4)的成型生坯在氩气或氮气保护下放入到密闭的石墨料盒中，其中石墨料盒底部放满步骤(5)球磨好的合金微粉2，生坯放在上部，粉2和生坯之间使用网状的铁板或者不锈钢板隔开使其二者不相互接触，然后在氩气的保护下放入真空烧结炉中进行烧结及热处理，具体过程为将烧结炉抽真空小于5.0e-2pa后升温至900℃，保温180min，然后升温至烧结温度1050℃，保温时间180min；保温完成后在氩气保护下风冷至100℃以下时升温至热处理温度为920℃，保温3h，磁场强度3t；保温完成后风冷至100℃以下后升温至第二步热处理温度530℃，保温3h，磁场强度2.5t，保温完成后风冷至100℃以下后升温至第三步热处理温度510℃，保温5h，磁场强度2.0t，保温完成后在氩气保护下风冷至30℃以下出炉获得再生永磁体。
39.实施例3：
40.高性能再生永磁材料的制备：
41.步骤(1)-(4)与实施例1相同；
42.(5)采用真空感应熔炼炉制备tb
40
ga
24
bi7cu
20
fe9的合金，然后将合金锭在真空或氩气保护下于500℃均匀化热处理3h，热处理完成后使用球磨机在120号汽油保护下球磨15h，球磨好的合金粉在氮气或氩气保护下的手套箱中晾干获得干燥的合金微粉2,其中球磨机转速为300r/min，其中合金和氧化锆球的球料比为20∶1；
43.(6)将步骤(4)的成型生坯在氩气或氮气保护下放入到密闭的石墨料盒中，其中石墨料盒底部放满步骤(5)球磨好的合金微粉2，生坯放在上部，粉2和生坯之间使用网状的铁板或者不锈钢板隔开使其二者不相互接触；然后在氩气的保护下放入真空烧结炉中进行烧结及热处理，具体过程为将烧结炉抽真空小于5.0e-2pa后升温至900℃，保温210min，然后升温至烧结温度1055℃，保温时间210min；保温完成后在氩气保护下风冷至100℃以下时升温至热处理温度为900℃，保温4h，磁场强度3.5t；保温完成后风冷至100℃以下后升温至第二步热处理温度510℃，保温5h，磁场强度2.0t，保温完成后风冷至100℃以下后升温至第三步热处理温度480℃，保温7h，磁场强度2.5t，保温完成后在氩气保护下风冷至30℃以下出炉获得再生永磁体。
44.检测：
45.对上述实施例1-3所制得的再生永磁体进行性能检测，同时对实施例1步骤(4)所制得的生胚不添加合金等成分直接进行后续处理，制得对照组永磁体进行性能检测，具体结果如下表所示：
46.组别重稀土渗透量(wt.％)剩磁br(kgs)内禀矫顽力hcj(koe)对照组0.013.4512.0实施例10.4413.3719.7实施例20.5213.3021.5实施例30.4613.3220.8
47.由上表可知，将重稀土合金粉末辅助烧结并对再生磁体进行磁场热处理，能够在较低的重稀土渗透量的情况下大幅度提升内禀矫顽力，同时保证剩磁的相对稳定性，即有效提升再生磁体的性能，同时降低再生磁体的处理成本。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。