一种钕铁硼磁钢及其制备方法技术

本申请涉及永磁材料领域，具体公开了一种钕铁硼磁钢及其制备方法。一种钕铁硼磁钢，由含有以下重量百分比的成分组成：Nd 18%~29%；B 0.8%~0.95%；Ga 0.15%~0.3%；Mo 0.55%~0.75%；Ce 3.5%~4.1%；Sb2O30.2%~0.35%；石墨烯0.15%~0.4%；余量为Fe以及不可避免的杂质。其制备方法为：熔炼、甩带、氢破碎、磨制成粉、取向成型、静压、烧结和磨削，得到钕铁硼磁钢。本申请具有使钕铁硼磁钢具有良好的磁性能的同时，提高钕铁硼磁钢的耐腐蚀性能的优点。铁硼磁钢的耐腐蚀性能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种钕铁硼磁钢及其制备方法


[0001]本申请涉及永磁材料领域，更具体地说，它涉及一种钕铁硼磁钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国稀土资源丰富，使得我国钕铁硼永磁产业的发展较快，钕铁硼永磁材料属于稀土永磁材料中的一种，钕铁硼永磁材料是稀土永磁材料中磁性能最高的材料，用它制备的永磁功能器件具有节能高效、与系统兼容、便于操作以及可靠性高等优点，在全球提倡“节能、环保”的理念下，钕铁硼永磁材料在很多新兴领域逐渐被采用，各种新技术制备工业中广泛应用了该材料。
[0003]钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd-Fe-B为基础的永磁材料，钕铁硼分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种，烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械的领域，不过烧结钕铁硼永磁材料容易遭受腐蚀，影响了其实际的工作性能。
[0004]为了烧结钕铁硼的耐腐蚀性能，有研究指出，在烧结钕铁硼内加入Ta、V、Ti和Al中的一种或两种，减少晶界上的富稀土相，从而可以提高晶界以至钕铁硼整体的耐腐蚀能力。
[0005]然而Ta、V、Ti和Al加入后形成的晶相会导致钕铁硼的剩磁和矫顽力这些磁性能大幅下降，同样会造成钕铁硼的实际工作性能。

技术实现思路

[0006]为了使钕铁硼磁钢具有良好的磁性能的同时，提高钕铁硼磁钢的耐腐蚀性能，本申请提供一种钕铁硼磁钢及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种钕铁硼磁钢，采用如下的技术方案：一种钕铁硼磁钢，由含有以下重量百分比的成分组成：Nd 18%~29%；B 0.8%~0.95%；Ga 0.15%~0.3%；Mo 0.55%~0.75%；Ce 3.5%~4.1%；Sb2O
3 0.2%~0.35%；石墨烯 0.15%~0.4%；余量为Fe以及不可避免的杂质。
[0008]通过采用上述技术方案，Sb2O3的加入，提高了钕铁硼磁钢耐腐蚀能力，而石墨烯的加入，使钕铁硼磁钢的力学性能提高，减小Sb2O3对钕铁硼磁钢力学性能的影响，并且Sb2O3的加入可以减少非磁性相的加入而造成钕铁硼磁钢的剩磁和矫顽力的大幅降低，从而使钕铁硼磁钢具有良好的磁性能的同时，提高钕铁硼磁钢的耐腐蚀性能。
[0009]优选的，钕铁硼磁钢由含有以下重量百分比的成分组成：
Nd 23%~25%；B 0.8%~0.85%；Ga 0.2%~0.3%；Mo 0.60%~0.65%；Ce 3.8%~4.0%；Sb2O
3 0.30%~0.35%；石墨烯 0.2%~0.25%；余量为Fe以及不可避免的杂质。
[0010]通过采用上述技术方案，上述配比得到的钕铁硼磁钢磁性能较好，且具有良好的耐腐蚀能力。
[0011]优选的，所述石墨烯为氧化石墨烯。
[0012]通过采用上述技术方案，氧化石墨烯的表面能大，易于与钕铁硼晶相结合，提高钕铁硼磁钢的力学性能。
[0013]优选的，所述氧化石墨烯为改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯的制备方法为：在纯化水中加入分散剂，然后加入氧化石墨烯和纳米铌粉的混合物，搅拌，逐滴加入增粘剂，搅拌结束后过滤，过滤得到的固体烘干，然后固体在真空条件下热处理3~5h，热处理温度为500~600℃，得到改性氧化石墨烯。
[0014]通过采用上述技术方案，将铌复合到氧化石墨烯上，提高氧化石墨烯在钕铁硼晶相中的稳定性，进一步提高力学性能，同时使钕铁硼磁钢的磁性能有进一步的提高。
[0015]优选的，所述氧化石墨烯、纳米铌粉、分散剂、增粘剂和纯化水的重量比为5:(0.88~1.11):(1.3~1.5):(8.6~9.2):(100~150)。
[0016]通过采用上述技术方案，上述配比能够使铌粉更好的复合到氧化石墨烯上。
[0017]优选的，所述分散剂为聚甲基丙烯酸铵。
[0018]通过采用上述技术方案，聚甲基丙烯酸铵能够提高氧化石墨烯和铌粉在水中的分散性，减少氧化石墨烯和铌粉团聚的情况。
[0019]优选的，所述增粘剂为聚乙二醇200。
[0020]通过采用上述技术方案，聚乙二醇有助于铌粉结合到氧化石墨烯上，有助于改性氧化石墨烯的形成。
[0021]优选的，所述纳米铌粉的粒径范围为50~100nm。
[0022]通过采用上述技术方案，铌粉粒径小，能更好的结合到氧化石墨烯，并且铌更容易进入的晶格中，有助于提高氧化石墨烯在钕铁硼磁钢的晶相中的稳定性。
[0023]优选的，所述氧化石墨烯的平均片径为50μm。
[0024]通过采用上述技术方案，氧化石墨烯在保持微米级别的同时，其片径较大，为与铌粉的结合提供空间，有助于改性氧化石墨烯的形成。
[0025]第二方面，本申请提供一种钕铁硼磁钢的制备方法，采用如下的技术方案：一种钕铁硼磁钢的制备方法，包括以下步骤：S1.在惰性气体保护下，将钕铁硼磁钢的原料在进行熔炼，熔炼后甩带，得到甩带片；S2.将所述甩带片进行氢破碎，然后磨制成粉，得到钕铁硼粉末；S3.在惰性气体保护下，将所述钕铁硼粉末放置于磁场中取向成型，然后进行静压，得
到生坯；S4.在真空条件下，对所述生坯进行烧结，得到烧结磁体；S5.按照设计好的形状，对所述烧结磁体进行磨削，得到钕铁硼磁钢。
[0026]通过采用上述技术方案，熔炼使钕铁硼磁钢的原料充分混合，Sb2O3和石墨烯在钕铁硼晶相中分布的均匀性提高，从而提高钕铁硼磁钢的磁性能、耐腐蚀性能和力学性能。
[0027]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用添加石墨烯和Sb2O3的方式，石墨烯使钕铁硼磁钢的力学性能提高，Sb2O3提高了钕铁硼磁钢耐腐蚀能力，并且Sb2O3的加入可以因为减少非磁性相的加入而造成钕铁硼磁钢的剩磁和矫顽力的大幅降低，从而使钕铁硼磁钢具有良好的磁性能的同时，提高钕铁硼磁钢的耐腐蚀性能。
[0028]2、本申请中优选采用改性氧化石墨烯，改性氧化石墨烯由铌粉与石墨烯结合得到，不仅能够进一步提高力学性能，同时使钕铁硼磁钢的磁性能有进一步的提高。
[0029]3、本申请的方法，通过熔炼将钕铁硼磁钢的原料充分混合，提高Sb2O3和石墨烯在钕铁硼晶相中分布的均匀性，进一步提高钕铁硼磁钢的磁性能、耐腐蚀性能和力学性能。
具体实施方式
[0030]以下结合和实施例对本申请作进一步详细说明。
[0031]石墨烯选购自青岛岩海碳材料有限公司，平均片径50μm；氧化石墨烯选购自青岛岩海碳材料有限公司，平均片径50μm；纳米铌粉选购自上海乃欧纳米科技有限公司，粒径范围50~100nm。
[0032]改性氧化石墨烯的制备例制备例1取反应瓶，将100g纯化水和1.4g聚甲基丙烯酸铵加入反应瓶中搅拌5min，然后将5g氧化石墨烯和0.88g纳米铌粉混合，再将氧化石墨烯和纳米铌粉的混合物加入反应瓶中，逐滴加入9.2g聚乙二醇200，10min内滴加完毕，继续在40℃下搅拌1h，搅拌结束后过滤，过滤得到的固体在60℃的真空烘箱中烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼磁钢，其特征在于，由含有以下重量百分比的成分组成：Nd 18%~29%；B 0.8%~0.95%；Ga 0.15%~0.3%；Mo 0.55%~0.75%；Ce 3.5%~4.1%；Sb2O
3 0.2%~0.35%；石墨烯 0.15%~0.4%；余量为Fe以及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁钢，其特征在于：由含有以下重量百分比的成分组成：Nd 23%~25%；B 0.8%~0.85%；Ga 0.2%~0.3%；Mo 0.60%~0.65%；Ce 3.8%~4.0%；Sb2O
3 0.30%~0.35%；石墨烯 0.2%~0.25%；余量为Fe以及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁钢，其特征在于：所述石墨烯为氧化石墨烯。4.根据权利要求3所述的一种钕铁硼磁钢，其特征在于：所述氧化石墨烯为改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯的制备方法为：在纯化水中加入分散剂，然后加入氧化石墨烯和纳米铌粉的混合物，搅拌，逐滴加入增粘剂，搅拌结束后过滤，过滤得到的固体烘干，然后固体在真空条件下热处理3~5h，热处理温度为500~6...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文淼，
申请(专利权)人：宁波和道磁性材料有限公司，
类型：发明
国别省市：