一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法，该磁体采用以下原子分子式的永磁材料：（LawYxNd1-w-x）a（Fe1-y-zMnyCrz）100-a-b-cBbFc，其中w=0.12-0.14，x=0.25-0.32，y=0.12-0.27，z=0.07-0.09，a=26-28，b=4.5-5.6，c=0.3-0.5，该方法包括如下步骤：（1）制作永磁粉末，（2）制坯，（3）烧结，（4）表面处理。本方法制备的磁体，通过添加用镧和钇来取代钕以降低成本，通过添加Cr和F来提高材料的居里点，最后通过表面处理进一步提高磁体的矫顽力，使得本发明专利技术的磁体更适合用于高温环境使用。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法。
技术介绍
凭借优异的磁性能，Nd-Fe-B永磁体的应用范围不断增加。最近环境问题的挑战已经使这些磁体的应用范围从家用电器扩展到工业设备、电动汽车和风力发电机。要求进一步改善Nd-Fe-B磁体的性能。但Nd-Fe-B永磁材料的居里温度不高，一般在130℃以下，同时磁通密度不高，因为这两类磁性材料在结晶过程中存在缺陷而导致矫顽力不高。现已有技术提出，以现有的钕铁硼磁体为基体，添加一些辅助元素来提高钕铁硼磁体的居里温度和矫顽力。但所添加的基本上均包含有镝、钆、铽、钐等属于重稀土的元素，而这类稀土材料随着国家对资源的保护和管理，价格在不断提高。在这一情况下，应当考虑的是如何能够减少对重稀土类材料的使用量，来实现能够满足性能的前提下，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法，使用该方法制备的磁体，在高温工作环境下依然具有良好的磁性能。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法，该磁体采用以下原子分子式的永磁材料：（LawYxNd1-w-x）a（Fe1-y-zMnyCrz）100-a-b-cBbFc，其中w=0.12-0.14，x=0.25-0.32，y=0.12-0.27，z=0.07-0.09，a=26-28，b=4.5-5.6，c=0.3-0.5，该方法包括如下步骤：（1）制作永磁粉末按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶2的方式进行真空熔解，然后按配料组成加入钇铁合金、镧铁合金、锰铁合金、铬铁合金、氟化铁及硼砂再进行熔解，最后加入按配比计算的余量的铁，熔炼后铸锭；将铸锭放入底部开小孔的石英玻璃管中，并置于带有脉冲电场和脉冲磁场装置的真空喷铸炉内，在石英管的下端放置水冷铜模，铸锭在高纯氩气保护下感应熔化成液体，然后将电极插入熔体中，施加脉冲电场，进行电脉冲孕育处理。合金熔体电脉冲孕育处理时，采用的脉冲电场参数为：脉冲频率1000-1500Hz，脉冲电流峰值密度240-350A/cm2，脉冲宽度10-50μs，处理时间35-50s，随后施加脉冲磁场，磁力线穿过铜模腔体，接着打开和石英管相连的气阀门，熔体在喷射气压的作用下通过石英管底部的小孔快速注入铜模腔体中，速冷制得速凝片；将上述速凝片带经过加入氢碎炉的反应釜抽真空后，冲入氢气进行氢破碎脱氢处理冷却至室温后，取出置于气流磨中，制成粒径为10-20μm的磁粉；（2）制坯在氩气保护氛围，在氩气氛中，以1.5-2吨/cm2的压力将该细粉末压实，同时在16-19kOe的磁场下进行取向，制得毛坯；（3）烧结将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5-10℃/min升温至640-660℃，保温3-4h，然后以10-15℃/min升温至1000-1060℃烧结4-5h，二次回火后，降至室温；（4）表面处理依次使用碱性溶液、去离子水、酸性溶液和去离子水清洗加工所得磁体本体，并干燥，获得磁体本体，备用；将合金Dy42Co56粉末与平均粒径为1μm的Tb4O7以重量比1∶1-2的比例进行混合，将该粉末混合物以重量分数30-40％与去离子水结合形成浆料，在超声搅拌的条件下将上述磁体本体浸入其中15-20秒，将磁体本体取出，并立即用热空气干燥，然后在850-890℃下在氩气氛中进行扩散处理5-7h，后淬火，得到产品。本方法制备的磁体，通过添加用镧和钇来取代钕以降低成本，通过添加Cr和F来提高材料的居里点，最后通过表面处理进一步提高磁体的矫顽力，使得本专利技术的磁体更适合用于高温环境使用。具体实施方式实施例一本实施例的该磁体采用采用以下原子分子式的永磁材料：（La0.12Y0.25Nd0.37）26（Fe0.81Mn0.12Cr0.07）69.4B4.5F0.3。按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶2的方式进行真空熔解，然后按配料组成加入钇铁合金、镧铁合金、锰铁合金、铬铁合金、氟化铁及硼砂再进行熔解，最后加入按配比计算的余量的铁，熔炼后铸锭。将铸锭放入底部开小孔的石英玻璃管中，并置于带有脉冲电场和脉冲磁场装置的真空喷铸炉内，在石英管的下端放置水冷铜模，铸锭在高纯氩气保护下感应熔化成液体，然后将电极插入熔体中，施加脉冲电场，进行电脉冲孕育处理。合金熔体电脉冲孕育处理时，采用的脉冲电场参数为：脉冲频率1000Hz，脉冲电流峰值密度240A/cm2，脉冲宽度10μs，处理时间50s，随后施加脉冲磁场，磁力线穿过铜模腔体，接着打开和石英管相连的气阀门，熔体在喷射气压的作用下通过石英管底部的小孔快速注入铜模腔体中，速冷制得速凝片。将上述速凝片带经过加入氢碎炉的反应釜抽真空后，冲入氢气进行氢破碎脱氢处理冷却至室温后，取出置于气流磨中，制成粒径为10-20μm的磁粉。在氩气保护氛围，在氩气氛中，以1.5吨/cm2的压力将该细粉末压实，同时在16-19kOe的磁场下进行取向，制得毛坯。将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5℃/min升温至640℃，保温4h，然后以10℃/min升温至1000℃烧结5h，二次回火后，降至室温。依次使用碱性溶液、去离子水、酸性溶液和去离子水清洗加工所得磁体本体，并干燥，获得磁体本体，备用；将合金Dy42Co56粉末与平均粒径为1μm的Tb4O7以重量比1∶1的比例进行混合，将该粉末混合物以重量分数30％与去离子水结合形成浆料，在超声搅拌的条件下将上述磁体本体浸入其中15秒，将磁体本体取出，并立即用热空气干燥，然后在850℃下在氩气氛中进行扩散处理7h，后淬火，得到产品。实施例二本实施例的该磁体采用以下原子分子式的永磁材料：（La0.14Y0.32Nd0.54）28（Fe0.64Mn0.27Cr0.09）65.9B5.6F0.5，其中w=0.14，x=0.32，y=0.27，z=0.09，a=28，b=5.6，c=0.5。按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶2的方式进行真空熔解，然后按配料组成加入钇铁合金、镧铁合金、锰铁合金、铬铁合金、氟化铁及硼砂再进行熔解，最后加入按配比计算的余量的铁，熔炼后铸锭。将铸锭放入底部开小孔的石英玻璃管中，并置于带有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法，该磁体采用以下原子分子式的永磁材料：（LawYxNd1‑w‑x）a（Fe1‑y‑zMnyCrz）100‑a‑b‑cBbFc，其中w=0.12‑0.14，x=0.25‑0.32，y=0.12‑0.27，z=0.07‑0.09，a=26‑28，b=4.5‑5.6，c=0.3‑0.5，该方法包括如下步骤：（1）制作永磁粉末按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶2的方式进行真空熔解，然后按配料组成加入钇铁合金、镧铁合金、锰铁合金、铬铁合金、氟化铁及硼砂再进行熔解，最后加入按配比计算的余量的铁，熔炼后铸锭；将铸锭放入底部开小孔的石英玻璃管中，并置于带有脉冲电场和脉冲磁场装置的真空喷铸炉内，在石英管的下端放置水冷铜模，铸锭在高纯氩气保护下感应熔化成液体，然后将电极插入熔体中，施加脉冲电场，进行电脉冲孕育处理。合金熔体电脉冲孕育处理时，采用的脉冲电场参数为：脉冲频率1000‑1500Hz，脉冲电流峰值密度240‑350A/cm2，脉冲宽度10‑50μs，处理时间35‑50s，随后施加脉冲磁场，磁力线穿过铜模腔体，接着打开和石英管相连的气阀门，熔体在喷射气压的作用下通过石英管底部的小孔快速注入铜模腔体中，速冷制得速凝片；将上述速凝片带经过加入氢碎炉的反应釜抽真空后，冲入氢气进行氢破碎脱氢处理冷却至室温后，取出置于气流磨中，制成粒径为10‑20μm的磁粉；（2）制坯在氩气保护氛围，在氩气氛中，以1.5‑2吨/cm2的压力将该细粉末压实，同时在16‑19kOe的磁场下进行取向，制得毛坯；（3）烧结将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5‑10℃/min升温至640‑660℃，保温3‑4h，然后以10‑15℃/min升温至1000‑1060℃烧结4‑5h，二次回火后，降至室温；（4）表面处理依次使用碱性溶液、去离子水、酸性溶液和去离子水清洗加工所得磁体本体，并干燥，获得磁体本体，备用；将合金Dy42Co56粉末与平均粒径为1μm的Tb4O7以重量比1∶1‑2的比例进行混合，将该粉末混合物以重量分数30‑40％与去离子水结合形成浆料，在超声搅拌的条件下将上述磁体本体浸入其中15‑20秒，将磁体本体取出，并立即用热空气干燥，然后在850‑890℃下在氩气氛中进行扩散处理5‑7h，后淬火，得到产品。...

【技术特征摘要】
1.一种具有高居里点的钕铁硼磁体的制备方法，该磁体采用以下原子分子式的永磁
材料：（LawYxNd1-w-x）a（Fe1-y-zMnyCrz）100-a-b-cBbFc，其中w=0.12-0.14，x=0.25-0.32，
y=0.12-0.27，z=0.07-0.09，a=26-28，b=4.5-5.6，c=0.3-0.5，该方法包括如下步骤：
（1）制作永磁粉末
按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔
化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶2的方式进行真空熔解，然后按配料组成
加入钇铁合金、镧铁合金、锰铁合金、铬铁合金、氟化铁及硼砂再进行熔解，最后加入
按配比计算的余量的铁，熔炼后铸锭；
将铸锭放入底部开小孔的石英玻璃管中，并置于带有脉冲电场和脉冲磁场装置的真空
喷铸炉内，在石英管的下端放置水冷铜模，铸锭在高纯氩气保护下感应熔化成液体，然
后将电极插入熔体中，施加脉冲电场，进行电脉冲孕育处理。合金熔体电脉冲孕育处理
时，采用的脉冲电场参数为：脉冲频率1000-1500Hz，脉冲电流峰值密度240-350A/cm2，
脉冲宽度10-50μs，处理时间35-50s，随后施加脉冲磁场，磁力线穿过铜模腔体，接着
打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，
申请(专利权)人：刘洋，
类型：发明
国别省市：广东;44