一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：(1)根据最终要获得的烧结钕铁硼磁体的组成成分准备原料；(2)将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；(3)对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，破碎后半脱氢，得到钕铁硼粗粉；(4)在低温下对钕铁硼粗粉进行气流磨，然后进行二次旋风分离，得到粒度分布均匀的钕铁硼细粉；(5)低温下对钕铁硼细粉模压成型；(6)最后经过烧结、热处理得到目标产物。本发明专利技术在氢破碎过程中，对材料进行半脱氢处理，提高粗粉的脆性和抗氧化性；并在低温下进行气流磨、模压成型等步骤，最终制备的烧结钕铁硼磁体的磁性能显著提高。

Preparation of a high performance sintered NdFeB magnet

The invention discloses a preparation method of high-performance sintered neodymium iron boron magnet, which comprises the following steps: (1) preparing raw materials according to the composition of the sintered neodymium iron boron magnet to be finally obtained; (2) putting raw materials into smelting equipment for alloy smelting to obtain neodymium iron boron alloy flakes; (3) hydrogen absorption crushing treatment for neodymium iron boron alloy flakes, half dehydrogenation after crushing to obtain coarse neodymium iron boron alloy flakes Powder; (4) the coarse NdFeB powder was air milled at low temperature, and then separated by two cyclones to obtain fine NdFeB powder with uniform particle size distribution; (5) the fine NdFeB powder was molded at low temperature; (6) the target product was finally obtained through sintering and heat treatment. In the process of hydrogen crushing, the material is semi dehydrogenated to improve the brittleness and oxidation resistance of the coarse powder; the air flow grinding, molding and other steps are carried out at low temperature, and the magnetic properties of the final sintered NdFeB magnet are significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法
本专利技术属于稀土永磁材料
，具体涉及一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法。
技术介绍
烧结钕铁硼磁体是迄今为止磁性最强的一类磁性材料，广泛应用在航空航天、汽车工业、电子电器、医疗器械、节能电机、新能源、风力发电等领域，是当今世界上发展最快、市场前景最好的永磁材料。烧结钕铁硼磁体具有高磁能积、高矫顽力、高能量密度、高性价比和良好的机械特性等突出优势，已经在高新
中担当了重要的角色。经过30多年的研究发展，已经基本形成了合金熔炼→氢破碎→气流磨→成型→烧结→热处理的烧结钕铁硼磁体生产工艺路线，实现了N～TH共7大类100多个牌号磁体的批量生产和应用，满足了众多应用领域的使用要求。然而，一方面，现有工艺制备的磁体性能距离理论性能还有较大的差距，另一方面，现有的烧结钕铁硼磁体的性能还不能满足很多新兴应用领域的应用需求。因此，还需要在现有工艺路线基础上进行创新，以期进一步提高烧结钕铁硼磁体的磁性能，满足更多领域的应用需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：(1)原料准备：根据最终要获得的烧结钕铁硼磁体的组成成分准备原料；(2)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；(3)氢破碎：对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，吸氢破碎后进行半脱氢处理，得到钕铁硼粗粉；控制钕铁硼粗粉中的氢含量，提高粗粉的脆性和抗氧化性；(4)气流磨：对气流磨磨室、载气和钕铁硼粗粉进行降温处理，在低温下对钕铁硼粗粉进行气流磨，降低粉末粒度和氧含量；对气流磨后的粉末进行二次旋风分离，得到粒度分布均匀的钕铁硼细粉；(5)成型：对钕铁硼细粉和成型模具进行降温处理，然后在低温下模压成型，提高钕铁硼细粉取向度；(6)最后经过烧结、热处理得到目标产物。进一步方案，步骤(3)中，所述钕铁硼粗粉的氢含量为1800～3000ppm。进一步方案，步骤(3)中，所述降温处理后气流磨磨室的温度≤-40℃、载气的温度≤-60℃、钕铁硼粗粉的温度≤-40℃，气流磨过程中气流磨磨室和磨室中钕铁硼粗粉的温度≤-40℃。进一步方案，步骤(4)中，所述粒度分布均匀的钕铁硼细粉的粒径分布满足3μm≤D50≤4μm，D90/D10≤4。进一步方案，步骤(5)中，所述降温处理后钕铁硼细粉的温度≤-40℃，成型模具的温度≤-40℃，模压成型过程中成型模具和模腔中钕铁硼细粉的温度≤-40℃。进一步方案，步骤(6)中，所述烧结的温度为1030-1100℃；所述热处理包括包括一级热处理和两级热处理两个过程；其中，一级热处理的温度为850-900℃，二级热处理的温度为450-500℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术在氢破碎过程中，对材料进行半脱氢处理，控制钕铁硼粗粉中的氢含量为1800～3000ppm，利用钕铁硼合金氢化物的脆性较高和氢的还原性较强的特点，提高钕铁硼粗粉的脆性和抗氧化性；(2)本制备方法利用钕铁硼合金在低温下脆性较高、化学活性较低的特点，在低温下对钕铁硼粗粉进行气流磨，能够降低粉末粒度和氧含量；并对气流磨后的粉末进行二次旋风分离，控制粒度分布，提高粉末均匀性，得到粒度分布均匀的钕铁硼细粉。(3)本专利技术利用钕铁硼细粉在低温下饱和磁化强度和矫顽力更高的特点，在低温下模压成型，钕铁硼细粉可以受到更大的外磁场力作用，进而提高粉末的取向度，最终制备的烧结钕铁硼磁体的磁性能显著提高。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1(1)原料准备：选择纯度为99.5wt％的金属钕Nd、纯度为99.5wt％的金属铁Fe和硼B含量为20wt％的硼铁合金Fe-B为原料，按照质量比Nd：Fe：B＝31：68:1进行配比并称取各原料；(2)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；其中，合金熔炼时的铜辊转速为1m/s，浇注温度为1400℃；(3)氢破碎：对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，吸氢破碎后进行半脱氢处理，得到钕铁硼粗粉，控制钕铁硼粗粉中的氢含量为2000ppm；(4)气流磨：使用制冷装置对气流磨磨室、载气和钕铁硼粗粉进行降温处理，降温处理后的气流磨磨室温度为-45℃、载气温度为-65℃、钕铁硼粗粉温度为-45℃，在气流磨处理过程中，维持磨室和物料温度≤-40℃；对气流磨后的物料进行二次旋风分离，分离后得到粒径分布为D50＝3.4μm，D90/D10＝3.8的钕铁硼细粉；(5)成型：对钕铁硼细粉和成型模具进行降温处理，降温处理后，钕铁硼细粉的温度为-45℃、模具温度为-45℃，在模压成型过程中，维持模具和模腔中物料温度≤-40℃，模压成型时施加的取向磁场强度为2.0T；经过低温模压成型，提高钕铁硼细粉取向度；(6)最后经过烧结、热处理得到目标产物；其中烧结温度为1030℃，烧结时间5h；热处理包括一级热处理和两级热处理两个过程，一级热处理的温度为900℃，时间3h，二级热处理的温度为500℃，时间3h。对比例1(1)原料准备：选择纯度为99.5wt％的金属钕Nd、纯度为99.5wt％的金属铁Fe和硼B含量为20wt％的硼铁合金Fe-B为原料，按照质量比Nd：Fe：B＝31：68:1进行配比并称取各原料；(1)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；其中，合金熔炼时的铜辊转速为1m/s，浇注温度为1400℃；(2)氢破碎：氢破碎过程中对粉料进行正常脱氢处理，得到钕铁硼粗粉，控制钕铁硼粗粉中的氢含量为900ppm；(3)气流磨：未对气流磨磨室、载气和钕铁硼粗粉进行降温处理，气流磨磨室温度为25℃、载气温度为15℃、钕铁硼粗粉温度为25℃，在气流磨处理过程中，维持磨室和物料温度≤40℃；未对气流磨后的物料进行二次旋风分离，得到粒径分布为D50＝3.4μm，D90/D10＝4.9的钕铁硼粉末；(4)成型：未对钕铁硼粉末和成型模具进行降温处理，钕铁硼细粉的温度为25℃、模具温度为25℃，在模压成型过程中，维持模具和模腔中物料温度≤40℃，模压成型时施加的取向磁场强度为2.0T；(5)最后经过烧结、热处理得到目标产物；其中烧结温度为1030℃，烧结时间5h；热处理包括一级热处理和两级热处理两个过程，一级热处理的温度为900℃，时间3h，二级热处理的温度为500℃，时间3h。实施例2(1)原料准备：选择纯度为99.5wt％的金属钕Nd、纯度为99.5wt％的金属铁Fe、纯度为99.5wt％的金属镝Dy和硼B含量为20wt％的硼铁合金Fe-B为原料，按照质量比Nd：Dy：Fe：B＝28:3:68:1进行配比并称取各原料；(2)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；其中，合金熔炼时的铜辊转速为1.1m/s，浇注温度为1420℃；(3)氢破碎：对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，吸氢破碎后进行半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)原料准备：根据最终要获得的烧结钕铁硼磁体的组成成分准备原料；(2)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；(3)氢破碎：对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，吸氢破碎后进行半脱氢处理，得到钕铁硼粗粉；(4)气流磨：对气流磨磨室、载气和钕铁硼粗粉进行降温处理，在低温下对钕铁硼粗粉进行气流磨；对气流磨后的粉末进行二次旋风分离，得到粒度分布均匀的钕铁硼细粉；(5)成型：对钕铁硼细粉和成型模具进行降温处理，然后在低温下模压成型，提高钕铁硼细粉取向度；(6)最后经过烧结、热处理得到目标产物。

【技术特征摘要】
1.一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)原料准备：根据最终要获得的烧结钕铁硼磁体的组成成分准备原料；(2)合金熔炼：将原料装入熔炼设备中进行合金熔炼，得到钕铁硼合金薄片；(3)氢破碎：对钕铁硼合金薄片进行吸氢破碎处理，吸氢破碎后进行半脱氢处理，得到钕铁硼粗粉；(4)气流磨：对气流磨磨室、载气和钕铁硼粗粉进行降温处理，在低温下对钕铁硼粗粉进行气流磨；对气流磨后的粉末进行二次旋风分离，得到粒度分布均匀的钕铁硼细粉；(5)成型：对钕铁硼细粉和成型模具进行降温处理，然后在低温下模压成型，提高钕铁硼细粉取向度；(6)最后经过烧结、热处理得到目标产物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述钕铁硼粗粉的氢含量为1800～3000ppm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述降温处...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯泉妤，刘友好，陈静武，衣晓飞，
申请(专利权)人：安徽大地熊新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34