一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体及其制备方法_2

文档序号:9565716阅读:来源:国知局
的 体积分数和分布不同,该磁体化学成分的表达式(wt. % )为:(Rei,Ce,)gFei。。。bcBbTM。,图1 所示的RegFei。。。bATM。磁体(Re不包含Ce),加入Ce后可W得到如图2或图3所示的单合 金巧eizCez)aFei。。。bATM。磁体或双主相化e1zCez)aFei。。。bATM。磁体,其中单合金磁体与 双主相磁体的成分相同。
[0039] 第一主相是Ce稀±元素为主的Ce-Fe-B相,可含少量Pr、刷、La,但不含Dy、Tb、化 等重稀±元素,属低磁矩Js和低各向异性场HA相(反磁化能力较低),其成分为(Ce,化1X) aFeio。abcBbTM。。
[0040] 第二主相是^稀±元素Nd为主的Nd-Fe-B相,不含La,Ce,但可含Dy、Tb、化等 重稀±元素,属高磁矩Js和高各向异性场HA相(反磁化能力较高),其成分为(NdyRHiy) aFSio。abcBbTM。。
[0041] 其中,0. 5《I. 0,0《y《I. 0,0.I《Z《0. 9,29《a《32,0. 8《b《I. 2, 0.5《〇《6,1?6为口'、化1、1^曰、〇7、化、6(1、化、化元素中的2种^上,化为口'、化1、1^曰元素 中的一种或几种,RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元 素中的一种或几种。 阳042] 高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体采用独特的双主相技术,按照最终磁体的 等效成分,按比例分别称取两种速凝铸片,氨破碎、气流磨,得到两种磁粉,然后均匀的混 合;与发明专利CN102800454A的双主相工艺有着独特的不同之处是采用含氨磁粉在磁场 下取向压型,获得的烧结态Ce磁体性能,即最终性能,不需要再经过传统的650~900°C和 350~500°C两级回火处理。本发明烧结态Ce磁体或富Ce磁体的具有高的矫顽力(Hci), 磁能积度H)m完全能满足商业应用需求。
[0043] 如图5所示,本发明提供一种高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体的制备方法, 两种主相成分的匹配、用氨控氧、精细控溫和分级烧结技术的结合,具体制备工艺包括如下 步骤:
[0044] (1)分别配制两种不同的主相合金,第一主相是Ce稀±元素为主的Ce-Fe-B相, 可含少量Pr、化I、La,但不含Dy、Tb、化等重稀±元素,属低磁矩Js和低各向异性场HA相 (反磁化能力较低),其成分为(Ce,化1x)aFei。。abeBbTM。;第二主相是^稀±元素Nd为主的 Nd-Fe-B相,不含La,Ce,但可含Dy、Tb、化等重稀±元素,属高磁矩Js和高各向异性场HA相 (反磁化能力较高),其成分为(NdyRHiy)aFei。。ab其中,0. 5《X《1. 0,0《y《1. 0, 29《a《32,0. 8《b《I. 2,0. 5《C《6,化为Pr、Nd、La元素中的一种或几种,RH为 Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元素中的一种或几种;
[0045] (2)分别对步骤(1)配制两种不同的主相合金进行烙炼,随后诱铸到线速度为1~ 4m/s的水冷铜漉上,得到平均厚度在0. 1~0. 5mm的速凝铸片;
[0046] 做然后按照最终磁体成分巧eixCex)aFei。。abcBJMc(wt. % ),按比例分别称取步 骤(2)所制备的速凝铸片,进行氨破碎和脱氨处理;
[0047] (4)将经过步骤(3)处理后的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2~5ml/kg的比例混 合0. 5~化,控制磁粉的氨含量在150~2800ppm;再进行气流磨,控制磁粉的粒度控制在 2~3. 5ym之间;混粉后,自然时效12~2也取向成型;在180~200MPa的压力下进行冷 等静压,保持15~40s,制成毛巧; W48] 妨抽真空至0.IPaW下开始加热,在300~900°C范围分级升溫,前两阶段每升 200°C保溫2~化,最后每升100°C保溫化进一步脱氨、脱气;随后进行高精细控溫和分级 烧结,将烧结溫度调到950~1050°C范围,烧结2~化; W例 (6)最后通过水冷或风冷,取出产品,得到烧结态Ce磁体或富Ce磁体。
[0050] 所述步骤(5)中高精细控溫和分级烧结为精细控溫误差不超过±2. 5°C,在950~ 1050°C范围内分为3个控溫段烧结。
[0051] 本发明高矫顽力、烧结态Ce磁体或富Ce磁体,再经过传统的650~900°C和350~ 500°C两级回火后处理后,磁性能没有明显提局。 阳0巧实施例1 阳化引富〔6磁体的设计成分〇^.%)为巧6。.85〔6。.15)29。6自。击。.^¥。.5,1?6为口'、化1^曰、〇7、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元素中的一种或几种。
[0054] (1)分别配制两种不同的主相合金,按照如下质量百分比的成分化学式: 似〇.5化。.5)29?6,。击。.八1。.5和册29。6,。击。.八1。.5分别进行配料,化为口'、刷、1^曰元素中的一种 或几种,册为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元素中的一 种或几种;
[0055] (2)分别对步骤(1)配制的两种不同主相合金进行烙炼,待原材料全部烙化后 施W电磁揽拌精炼,随后将钢液诱注到线速度为1.5m/s的水冷铜漉上,制得平均厚度为 0. 1~0. 5mm的两种速凝片;
[0056] 做按照富Ce磁体的设计成分称取步骤似制得的两种速凝化进行氨破碎,脱 氨;
[0057] (4)将经步骤(3)处理的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照3ml/kg的比例混合1.化, 控制磁粉中的剩余氨含量在2600ppm,然后进行气流磨,分选轮的转速控制在4200r/min~ 45(K)r/min,磁粉的平均粒度(SMD)控制在2.8ym左右;在惰性气体保护气氛下,将气流磨 后的磁粉在混料机中混合均匀,磁粉静置自然时效20h,使磁粉中的残余应力去除地更彻 底;然后将混合磁粉在磁场强度为2T的磁场中取向成型,将压巧真空包装,然后进行冷等 静压,在200MPa的压力下保持20s,制成毛巧;
[005引 妨根据烧结炉腔的溫度场分布,将步骤(4)制成的毛巧除去真空包装,通过手 套箱剥膜后装入真空烧结炉相应等溫区位置,W保证烧结溫度的均匀性,抽真空至0.IPa W下开始加热,在300~900°C范围分级升溫,进一步脱氨、脱气,前两阶段每升200°C保溫 2~化,最后每升100°C保溫化,随后将烧结溫度调到990°C,烧结0. 5h,调到IOicrc,烧结 1. 5心调到1030°C,烧结化,控制溫度浮动范围在± 1. 5°C。
[0059] (6)通过水冷或风冷,取出产品,得到烧结态富Ce磁体。
[0060] 采用NIM-2000HF永磁材料标准测量设备对制得的烧结态富Ce磁体的磁性能进行 测试,性能如表2所示。
[0061] 表2实施例1的烧结态富Ce磁体的磁性能
阳〇6引实施例2柳64] 富〔6磁体的设计成分〇^.%)为巧6。.抑。.3)32?6自。181.2116,1?6为?'、炯、1^曰、〇7、
[0062] Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元素中的一种或几种。 W65] (1)分别配制两种不同的主相合金,按照如下质量百分比的成分化学式: 似〇.8化。.2)32尸6自。击1.2116和炯32尸6,。也2116分别进行配料,化为口'、刷、1^曰元素中的一种或 几种,RH为Dy、Tb、Gd、Er、Ho元素中的一种或几种,TM为Ga,Co,Cu,佩,Al元素中的一种 或几种;
[0066] 似分别对步骤(1)配制的两种不同主相合金进行烙炼,待原材料全部烙化后施 W电磁揽拌精炼,随后将钢液诱注到线速度为2m/s的水冷铜漉上,制得平均厚度为0. 1~ 0. 5mm的两种速凝片;
[0067] (3)按照Ce磁体的设计成分称取步骤(2)制得的两种速凝片,进行氨破碎,脱氨; W側 (4)将经步骤(3)处理的磁粉与抗氧化剂润滑剂按照2ml/kg的比例混合比,调控 磁粉中氨含量在8(K)ppm范围,然后气流磨至平均粒度(SMD)在3.Oym左右;在混料机中混 合均匀后,磁粉静置自然时效12h,然后将混合磁粉在磁场强度为1. 5T的磁场中取向成型, 然后在ISOMPa的压力进行冷等静压,制成毛巧;
[0069] (5)根据烧结炉腔的溫度场分布,将毛巧装入真空烧结炉相应等溫区位置,抽真 空至0.IPaW下开始加热,在300~900°C范围分级升溫,前两阶段每升200°C保溫2~ 3h,最后每升100°C保溫化进一步脱氨、脱气,随后将烧结溫度调到1000°C,烧结比,调到 1020°C,烧结2h,调到1040°C,烧结1.化,控制溫度浮动范围在±2°C。
[0070] (6)最后通过水冷或风冷,得到烧结态富Ce磁体。
[0071] 采用NIM-2000HF永磁材料标准测量设备对制得的烧结态富Ce磁体的磁性能进行
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