一种低失重钕铁硼磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种钦铁棚磁体及其制备方法，尤其设及一种低失重钦铁棚磁体及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 烧结钦铁棚磁体作为第=代稀±永磁材料，具有很高的性能，其广泛应用于能源、 交通、机械、医疗、IT、家电等行业。特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀 ±永磁钦铁棚产业等功能材料不断带来新的用途，运为钦铁棚产业带来更为广阔的市场前 景。
[0003] 为了获得较好的磁性，钦铁棚磁体通常由薄层相的富B相和富Nd相W及主相基体 NdzFeyB组成。而钦铁棚磁体容易发生腐蚀与其自身的结构和工作的环境有着重要联系。 富Nd相作为晶界相包围着主相基体NdzFewB,而富B相也存在于晶界中W及晶界交汇处，且 各相的氧化能力不同。在高溫、湿热和电化学等环境中，分布在晶界处的富B相和富Nd相 氧化能力较强，易于优先发生氧化，形成晶间腐蚀而失重。另外磁体的致密度不高，加上氧 化物较疏松，孔隙率大，磁体的表面很难形成氧化物保护膜，一旦氧化就会造成连锁反应， 加速氧化。而且由于磁体主相基体NdsFe^B的体积分数一般都在90%W上，当形成电化学 局部腐蚀电池时，具有小阳极大阴极的特点，晶界处富Nd相和富B相的腐蚀电流密度较大， 加速了晶间腐蚀和破坏。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种高性能、耐腐蚀的 低失重钦铁棚磁体。 阳〇化]本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种低失重钦铁棚磁体，所述低失重 钦铁棚磁体主要由W下成分（W质量百分比计）组成：Nd:27% -32. 5%，B:1% -1. 2%， Co:2% -3%，合金元素Ml:0. 15% -2. 75%，合金元素M2 :0. 05% -1. 1%，稀±元素（排除 稀±元素Nd) :0.7%-1.3%，余量为化。
[0006] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体中，所述合金元素Ml为Al、化、Zn、Ga中的两种 及W上；其中，Al的添加量为钦铁棚磁体的0. 1% -1. 5%，化的添加量为钦铁棚磁体的 0. 05% -0. 25%，其余元素的添加量均为钦铁棚磁体的0% -0. 5%。
[0007] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体中，所述合金元素M2为Mo、佩、Zr中的一种或多 种；其中，Zr的添加量为钦铁棚磁体的0. 05% -0. 1%，其余元素的添加量为均为钦铁棚磁 体的 0% -0.5%。
[0008] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体中，所述稀±元素为La、Gd中的一种或两种。
[0009] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体中，所述稀±元素由La和Gd按质量比为（2-10): 1混合而成。
[0010] 作为优选，本发明低失重钦铁棚磁体主要由W下成分（W质量百分比计）组成： Nd:29% -31%，B:1. 1% -I. 2%，Co:2. 2% -2. 5%，Cu:0. 1% -0. 15%，Al:0. 3% -I. 0%，Zr:0. 05% -0. 1%、Nb:0. 1% -0. 3%，Gd:0. 1% -0. 3%，La:0.6% -1%，余量为Fe。
[0011] 本发明为了改善磁体本身的耐蚀性，对钦铁棚磁体的组成成分及其质量百分比进 行了调整。首先，本发明在钦铁棚磁体中加入了微量的合金元素Ml和M2。其中，合金元素Ml(Al、Cu、ai、Ga)可W与Nd或Nd和化形成Nd-Ml或Nd斗e-Ml晶间相；合金元素M2 (Mo、 Nb、Zr)可W与B或B和化形成M2-B或化-M2-B晶间相。与没有添加时的相相比，运些在 晶界区形成的新相具有更高的腐蚀电势，可W阻止晶间区的分解，较好地提高磁体的耐蚀 性。另外，在合金元素M2中，Zr元素为本发明钦铁棚磁体必须添加的元素，因为，Zr元素可 W降低钦铁棚磁体对烧结溫度的敏感性，晶粒的在烧结过程中不发生异常长大，提高了钦 铁棚磁体的矫顽力和磁能积。而当Zr元素与Nb复合添加时，制备的磁体磁性能可W达到 更高，性能的稳定性更佳。因此，本发明进一步优选Zr元素和Nb元素复合添加使用。 阳012] 其次，本发明钦铁棚磁体中添加了微量的稀±元素，并进一步优选为稀±元素中 的La和GcL在液相烧结过程中，稀±元素La和Gd能起到光滑主相晶粒，细化结晶的作用， 使得晶界的富稀上相分布均匀。且稀上元素La和Gd在烙炼和烧结过程中能通过扩散作用 进入NdsFe^B主相基体的组织中，部分取代Nd或化，从而改善磁体主相的耐腐蚀性能，增 加磁体的致密度，最后得到的烧结钦铁棚材料的耐腐蚀失重也会更小。而且，La和Gd的储 量较为丰富，相对生产过剩，采用La和Gd部分代替传统工艺中的错、钦、铺、铺等稀±元素 制备钦铁棚磁体可W降低钦铁棚磁体5-15%的生产成本。同时，减少了生产纯稀±金属所 造成的环境污染，开拓了La和Gd新的应用领域，使得La和Gd大量闲置的问题得到有效解 决，提高了稀±资源的综合利用率。
[0013] 本发明的另一个目的在于提供上述一种低失重钦铁棚磁体的制备方法，所述制备 方法主要包括W下步骤：
[0014] S1、按钦铁棚磁体的组成成分W及质量百分比配比原料并进行烙炼，烙炼完全后 诱注成甩带；
[0015] S2、将上述得到的甩带进行氨碎和气流磨，制成粉料；
[0016] S3、将上述粉料在惰性气体保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后 压制成型、退磁并真空封装，将真空封装的生巧放入等静压机中加压l〇-25MPa、保压2-6分 钟后取出；
[0017]S4、将上述成型后得到的生巧放入烧结炉中在高溫下进行烧结，然后进行一次回 火和风冷，风冷后的生巧进行二次回火后取出，得到低失重钦铁棚磁体巧体；
[0018]S5、将上述取出的低失重钦铁棚磁体巧体表面进行金属电锻，形成表面金属锻层， 并对金属锻层进行憐化处理，憐化处理后再涂覆一层有机涂层，得到低失重钦铁棚磁体。
[0019] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体的制备方法中，步骤S2中所述粉料的粒径为 3-5UHId
[0020] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体的制备方法中，步骤S4中烧结溫度控制在 1050-1150 °C，烧结时间控制在3-化。
[0021] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体的制备方法中，步骤S4中一次回火溫度控制在 850-950°C，一次回火时间控制在2-化；二次回火溫度控制在550-580°C，二次回火时间控 制在4-化。烧结钦铁棚磁体采用两次回火工艺，尤其是溫度较低的二次回火溫度和时间的 控制，是获得较理想的磁性能的重要影响因素。
[0022] 在上述的一种低失重钦铁棚磁体的制备方法中，步骤S5中所述金属锻层为化、 NiXu、化中的一种，所述有机涂层为环氧树脂涂层、丙締酸树脂涂层、聚酷胺树脂涂层中的 一种。
[0023] 由于钦铁棚磁体抗氧化和耐腐蚀性差，在高溫、湿热和电化学等环境中，会造成磁 体元件性能劣化甚至损坏。而且，烧结钦铁棚磁体表面不可避免会产生疏松磁性粒子，运些 疏松磁性粒子会影响功能或破坏磁性系统。因此，本发明在磁体表面电锻一层金属锻层，金 属锻层经过憐化处理后再涂覆一层有机涂层。通过运样处理，磁体表面可W形成一层保护 层，能有效抵御腐蚀，保护磁体；还可W去除磁体表面疏松磁性粒子，形成光洁的磁体表面。
[0024] 金属锻层与有机涂层的配合使用，对磁体的抵御腐蚀的效果更佳。但是，由于直接 在金属锻层上涂覆有机涂层的附着力较差，需要对锻层进行表面憐化处理，W提高附着力。 而在憐化液中，本发明进一步优选锋系憐化液，因为锋系憐化液不仅可W提高憐化膜的耐 碱性，还可W提高二次附着力，延长耐蚀性；且不会引起憐化膜的挂灰、疏松等问题。
[00巧]与现有技术相比，本发明具有W下几个优点：
[00%] 1.本发明通过对钦铁棚磁体的组成成分及其质量百分比的调整，在钦铁棚磁体中 加入微量的合金元素Ml和M2W及稀±元素，改善磁体的耐腐蚀性能。
[0027] 2.本发明在磁体表面采用金属锻层与有机涂层配合使用，在磁体表面形成保护 层，从而有效抵御腐蚀，保护磁体。
[0028] 3.本发明通过改善磁体本身的耐腐蚀性与在磁体表面采用金属锻层与有机涂层 组成的保护层的共同作用，有效的改善了钦铁棚磁体腐蚀失重的问题。
[0029] 4.本发明钦铁棚磁体的磁性能较高且性能稳定。
[0030] 5.本发明与传统钦铁棚磁体相比成本降低了 5-15%。
【具体实施方式】
[0031] W下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并 不限于运些实施例。
[0032] 表1:本发明实施例1钦铁棚磁体的组成成分及其质量百分比（％ )
阳034] 实施例1:
[0035]首先，按表1中钦铁棚磁体的组成成分W及质量百分比配比原料并进行烙炼，烙 炼完全后诱注成甩带。甩带进行氨碎和气流磨，制成粒径为3-5ym粉料。粉料在惰性气体 保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型、退磁并真空封装，将真空封 装的生巧放入等静压机中加压lOMPa、保压6分钟后取出。成型后得到的生巧放入烧结炉中 在1050°C高溫下进行烧结，烧结时间控制在化。然后在850°C下进行一次回火化，然后风 冷，风冷后在550°C下进行二次回火化后取出，得到低失重钦铁棚磁体巧体。最后，巧体表 面进行化金属电锻，形成表面金属锻层化，并对金属锻层化采用锋系憐化液进行憐化处 理，憐化处理后再涂覆一层环氧树脂涂层，得到低失重钦铁棚磁体。
[0036] 表2 :本发明实施例2钦铁棚磁体的组成成分及其质量百分比（％ )
阳03引 实施例2:
[0039] 首先，按表2中钦铁棚磁体的组成成分W及质量百分比配比原料并进行烙炼，烙 炼完全后诱注成甩带。甩带进行氨碎和气流磨，制成粒径为3-5ym粉料。粉料在惰性气体 保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型、退磁并真空封装，将真空封 装的生巧放入等静压机中加压15MPa、保压5分钟后取出。成型后得到的生巧放入烧结炉中 在1080°C高溫下进行烧结，烧结时间控制在地。然后在880°C下进行一次回火化，然后风 冷，风冷后在560°C下进行二次回火化后取出，得到低失重钦铁棚磁体巧体。最后，巧体表 面进行Ni金属电锻，形成表面金属锻层Ni,并对金属锻层Ni采用锋系憐化液进行憐化处 理，憐化处理后再涂覆一层环氧树脂涂层，得到低失重钦铁棚磁体。
[0040] 表3 :本发明实施例3钦铁棚磁体的组成成分及其质量百分比（％ )
阳042] 实施例3 :
[0043] 首先，按表3中钦铁棚磁体的组成成分W及质量百分比配比原料并进行烙炼，烙 炼完全后诱注成甩带。甩带进行氨碎和气流磨，制成粒径为3-5ym粉料。粉料在惰性气体 保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型、退磁并真空封装，将真空封 装的生巧放入等静压机中加压16MPa、保压5分钟后取出。成型