一种粘结型稀土磁粉及其制备设备制造技术

一种粘结型稀土磁粉，以重量百分比记为，基本表达式为RExFe100-x-y-zByMz，其中，RE为钕元素，Fe为铁元素，B为硼元素，M为钴元素；x为13～25.8，y为0.1～2.1，z为0.1～4。本发明专利技术可制备出具有高磁能积，低内禀矫顽力的粘结钕铁硼永磁材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种粘结型稀土磁粉，以重量百分比记为，基本表达式为RExFe100-x-y-zByMz，其中，RE为钕元素，Fe为铁元素，B为硼元素，M为钴元素；x为13～25.8，y为0.1～2.1，z为0.1～4。本专利技术可制备出具有高磁能积，低内禀矫顽力的粘结钕铁硼永磁材料。【专利说明】一种粘结型稀土磁粉及其制备设备
本专利技术涉及一种具有高性能的稀土永磁材料及其制备设备，更涉及一种粘结钕铁硼稀土永磁材料及其制备设备，尤其是一种具有高磁能积、低内禀矫顽力的粘结钕铁硼稀土永磁材料的磁粉及其制备设备。
技术介绍
钕铁硼永磁材料是目前磁性最强的永磁体，具有高磁能积、高性价比等优异特性。钕铁硼具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。钕铁硼因其节能环保的特性，广泛用于信息技术、汽车、核磁共振、风力发电和电机等领域。提高粘结钕铁硼磁体的性能，提高各向同性粘结钕铁硼磁粉性能，磁能积达到15MG0e以上的高磁能积产品，已经成为本领域技术攻关的项目。而在机器人、家电等一些小微型步进电机中需要使用磁能积要高的磁体，但内禀矫顽力低，随着粘结钕铁硼磁体日益广泛应用于这些小微型步进电机中，研制出内禀矫顽力低，但磁能积高的粘结钕铁硼材料意义重大，但是现有技术的粘结钕铁硼永磁体内禀矫顽力低的，其最大磁能积只能达到5~8MG0e,不能满足市场对高磁能积的需求。CN101241789A公开了一种稀土永磁磁粉及其制备方法，其基本表达式为(RhLaa) uFe100_u_x_yMxBy，其中，R为金属Nd、金属Pr、NdPr合金或者以La、Ce、Nd为主的混合稀土金属合金，La为金属镧元素，Fe为金属铁元素，M为金属Zr、Hf、Nb、V中的一种或以上，B为硼元素。其中0.05≤a≤0.7，8≤u≤14，I≤X≤5，3≤y≤10。CN101241789A的配方添加了极高的稀土量以及添加了近5%的Zr元素，这不仅增加了快淬粘结钕铁硼磁粉的成本，而且由于添加过多的Zr元素更易诱发磁体生锈，且该专利不能满足高磁能积、低矫顽力的磁性倉泛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种粘结型稀土磁粉及其制备设备，其是具有低内禀矫顽力、闻磁能积、闻剩磁的粘结钦铁砸稀土永磁材料。为此，根据本专利技术的一个方面，提供了一种粘结型稀土磁粉，其特征在于，以重量百分比记为，基本表达式为RExFe1(l(l_x_y_zByMz,其中，RE为钕元素,Fe为铁元素,B为硼元素,M为钴元素；x为13~25.8, y为0.1~2.1, z为0.1~4。优选地，所述X为14~23.5，y为0.2~1.8，z为0.4~3.6。优选地，所述X为16.2~22.7，y为0.3~1.6，z为0.6~3.1。 优选地，没有添加Zr元素。优选地，氩气压力及快淬速度分别控制在0.1xlO4~4xl04Pa及2~32m/s。优选地，通过以下工艺制备，即:将配好的料放入真空熔炼炉中进行熔炼得到合金锭，将表面去皮去氧化层的合金锭放入真空快淬炉中进行快淬，控制的工艺参数有温度、气压、真空度、辊面线速等，再将快淬后的产品晶化破碎。优选地，热退火工艺优选在200°C?780°C的温度范围，热退火时间优选在0.1?35min。根据本专利技术的另外一个方面，提供了一种粘结型稀土磁粉的制备设备，其特征在于，包括配料装置，其具有按重量百分比进行配料的比例控制器和至少四个配料器；真空熔炼炉，其容纳配好的料，进行熔炼得到合金锭，具有熔炼装置和去皮去氧化层装置；真空快淬炉，其容纳将表面去皮去氧化层的合金锭，进行快淬，具有温度控制器、气压控制器、真空度控制器、辊面线速控制器；晶化破碎装置，其将快淬后的产品晶化破碎。优选地，还具有200°C?780°C的热退火温度控制器和0.1?35min的热退火时间控制器。优选地，包括钕元素配料器、铁元素配料器、硼元素配料器和钴元素配料器。优选地，以重量百分比记，所述比例控制器使钕元素、硼元素、钴元素的比例控制在(13?25.8): (0.1?2.1): (0.1?4)。优选地，所述比例控制器以重量百分比记使钕元素、硼元素、钴元素的比例控制在(14?23.5): (0.2?1.8): (0.4?3.6)。优选地，所述比例控制器以重量百分比记使钕元素、硼元素、钴元素的比例控制在(16.2?22.7): (0.3?1.6): (0.6 ?3.1)。根据本专利技术，提供了具有高磁能积，低内禀矫顽力的粘结钕铁硼永磁材料，基本表达式为RExFe1(l(l_x_y_zByMz,其中，RE为钕元素,Fe为铁元素,B为硼元素,M为钴元素；x为13?25.8，y为0.1?2.1，z为0.1?4。优选地，所述x为14?23.5，y为0.2?1.8，z为0.4?3.6。更优选地，所述X为16.2?22.7，y为0.3?1.6，z为0.6?3.1。根据本专利技术，不仅能够获得高磁能积，低矫顽力的产品，且降低了生产成本，并解决了产品易生锈问题。根据本专利技术，没有添加Zr元素，在现有技术中，制备钕铁硼永磁材料往往通过添加Zr元素来细化晶粒，提高钕铁硼合金的磁性能，但是Zr元素容易诱发磁体生锈，从而影响磁体的整体性能。而本专利技术在保证了钕铁硼磁体高磁性能的前提下，未添加Zr元素。根据本专利技术，通过在钕铁硼永磁合金中添加Co，不仅能提高非晶相稳定性，细化晶粒，同时钴可以取代Fe原子，增强铁磁交换，提高钕铁硼永磁合金居里温度。根据本专利技术，为了获得高磁能积，低矫顽力的永磁粉，在独特有配方的前提下，还通过最优化快淬工艺中氩气压力和快淬速度这些对内禀矫顽力及磁能积影响尤为显著的因素，通过实际数据分析可知在氩气压力及快淬速度分别控制在0.1xlO4?4xl04Pa及2?32m/s的最优工艺条件下，可获得本专利技术的高磁能积，低内禀矫顽力粘结钕铁硼永磁粉。根据本专利技术的配方，可以制备出粘结钕铁硼磁粉的最大磁能积可达123KJ/m3，剩磁可达930mT，内禀矫顽力为581KA/m，其具有高磁能积,低内禀矫顽力的性能特点,适用于机器人、家电等一些小微型步进电机。根据本专利技术，在未添加过渡金属元素Zr前提下制得低内禀矫顽力、高磁能积的粘结钕铁硼永磁材料。根据本专利技术，在成分配方的基础上通过控制快淬过程中各项工艺参数来达到制备高性能粘结钕铁硼目的，首先将配好的料放入真空熔炼炉中进行熔炼得到合金锭，将表面去皮去氧化层的合金锭放入真空快淬炉中进行快淬，其中，可控工艺参数有，温度，气压，真空度，棍面线速等，再将快洋后的广品晶化破碎等工艺制备出一种具有闻磁能积，闻剩磁，低内禀矫顽力的粘结型稀土永磁材料，其中热退火工艺优选在200°C?780°C的温度范围，热退火时间优选在0.1?35min。根据本专利技术，粘结型稀土磁粉制备设备中的喷咀作为生产中一个重要技术指标，本专利技术喷咀采用碳化硅材质，经过真空热压烧结和机械加工成底端带螺纹的柱流状形式，高度为190?250mm,底面直径为25?30mm,底部小孔尺寸为1.2?1.5mm。制成的柱流喷咀与传统的椭圆形喷咀、扁平喷咀及扇形喷咀等其他喷咀相比，具有更好的耐高温性能、导热性、抗热震性和抗氧化性。在真空或气体保护下其最大工作温度可达到1800?2000°C，比传统的喷咀提高了 500°C以上，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘结型稀土磁粉，其特征在于，以重量百分比记为，基本表达式为RExFe100‑x‑y‑zByMz，其中，RE为钕元素，Fe为铁元素，B为硼元素，M为钴元素；x为10.21～28.32，y为0.31～7.2，z为0.05～6.43(优选x为13～25.8，y为0.1～2.1，z为0.1～4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，杨安，
申请(专利权)人：江西江钨稀有金属新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36