一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法；所述永磁体按照质量占比包括以下组分：硼铁合金0.9

【技术实现步骤摘要】
一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料
，尤其涉及一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]在稀土永磁材料中，最常用到的就是钕铁硼永磁材料，因其高能量密度以及高磁能积的优势，使得仪器仪表等设备有可能变得更轻薄和小巧。
[0003]在永磁体烧结制备的工艺中，金属铈添加到烧结钕铁硼的配方工艺较多，烧结工艺温度基本在1000
‑
1100℃的高温烧结工艺，比较适合钕铁硼的烧结温度，对含铈烧结钕铁硼的磁体性能有一定得影响，特别是铈含量替换比例较高的时候。原本烧结工艺中未出现使用特定的烧结工装料架。常规的方式都使用石墨盒叠放，存在烧结温度不均匀，冷却环节一致性差，冷却效果不好等情况，影响产品质量。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法；通过优化配方，及烧结工艺曲线，结合特制蜂窝状料架，用于摆放烧结石墨盒，提高温度稳定性，回火冷却阶段大大提高了每层产品的冷却一致性，及产品性能。
[0005]一方面，本专利技术提供一种高丰度稀土烧结的永磁体，按照质量占比包括以下组分：硼铁合金0.9
‑
1.12％、纯铁64.38
‑
70.1％、稀土元素29
‑
32.5％、微量元素0
‑
2％。
[0006]进一步地，所述微量元素为镓元素、钴元素、铝元素、铜元素、锆元素、铌元素和锰元素中的一种或多种。
>[0007]进一步地，所述稀土元素包括镨钕合金和轧铁合金；其中，所述镨钕合金和轧铁合金采用高丰度铈替代。
[0008]另一方面，本专利技术提供一种永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S10：放气脱氢；获取待烧结原料，在真空环境下，控制温度为500
‑
550℃，保温1
‑
2小时；
[0010]S20：二次放气；控制温度为800
‑
850℃，保温2
‑
4小时；
[0011]S30：高温烧结；控制温度为900
‑
1000℃，保温4
‑
5小时；
[0012]S40：时效回火；待温度降至70℃以下时，升温至450
‑
650℃，保温4
‑
5小时，然后冷却得到所述永磁体。
[0013]进一步地，所述带烧结原料的制备包括以下步骤：
[0014]S01：获取金属原料，融化精炼得到液体合金；
[0015]S02：将所述液体合金冷却浇筑得到速凝片；
[0016]S03：将所述速凝片氢碎加工得到合金粗粉；
[0017]S04：使用高压气流对所述合金粗粉进行气流磨，得到合金细粉，压制成型得到所述待烧结原料。
[0018]进一步地，所述待烧结原料放置在烧结架上，所述烧结架置于真空烧结炉内进行烧结；所述烧结架包括：多块置物板，用于放置所述待烧结原料；连接件，用于连接所述多块置物板；其中，所述置物板具有蜂窝状镂空结构。
[0019]综上所述，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：用低价值的金属铈替换高价值的稀土元素，制备含铈的烧结钕铁硼磁体，通过特定的烧结热处理工装及其烧结工艺曲线，避免含铈钕铁硼在烧结环节中由于铈金属的活性强，容易氧化。烧结工艺降低了烧结的温度，有效避免产品晶粒长大，过烧等问题改善了烧结钕铁硼磁体性能。通过调整烧结工艺及使用特制的烧结料架，提升了温度的一致性，提高了产品性能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术提供的永磁体烧结工艺。
[0022]图2为本专利技术实施例提供的烧结架。
[0023]图3为图2中的置物板10。
[0024]主要元件符号说明：
[0025]10
‑
置物架；20
‑
连接件。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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作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。
[0027]【第一实施例】
[0028]本实施例提供一种高丰度稀土永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0029]1.按照硼铁合金0.9
‑
1.12％、纯铁64.38
‑
70.1％、稀土元素29
‑
32.5％、微量元素0
‑
2％的比例获取金属原料；预处理去除其表面的氧化杂质。
[0030]2.对上述预处理得到的合金进行熔炼加工，装入熔炼炉，抽真空至0.4Pa以下，预热20
‑
30min，充入2.7
×
104Pa，接着进行大功率熔炼，熔化温度1300
‑
1380℃熔化时间为25
‑
35min，熔化后静置精炼3
‑
5min。
[0031]3.将精炼后的合金溶液倒入到莫来石中间包，经过循环水冷的桶辊进行冷却浇铸，最后到水冷盘中进行冷却。冷却时通入0.03MPa氩气补气冷却；要求铜辊表面线速度控制在1.0
‑
1.5m/s。铜辊冷却水温度控制在20
‑
35℃，制备的速凝片控制在0.25
‑
0.35mm厚度。
[0032]4.待所述速凝片冷却完全后，置于氢气环境中，进行氢碎加工，使得速凝片变成合金粗粉。
[0033]5.对所述合金粗粉采用高压气流进行气流磨，使得其相互碰撞后成为合金细粉，粒度控制在2.5
‑
3.5um。
[0034]6.将所述合金细粉通过磁场取向压制成型，得到待烧结原料，放置到真空烧结炉中在密闭，真空的环境中进行烧结，回火及冷却。此环节中采用烧结工艺曲线，及特定的蜂窝状烧结架，将压制成型的高丰度烧结永磁体分层放置在所述烧结架中，结合烧结工艺，制备出符合商业应用的低成本烧结永磁体。
[0035]参见图1，所述烧结工艺包括放气脱氢、二次放气、高温烧结、时效回火四个阶段，其具体的工艺参数设置如下。
[0036]放气脱氢：在真空环境下，控制温度为500
‑
550℃，保温1
‑
2小时；
[0037]二次放气：控制温度为800
‑
850℃，保温2
‑
4小时；
[0038]高温烧结：控制温度为900
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高丰度稀土烧结的永磁体，其特征在于，按照质量占比包括以下组分：硼铁合金0.9
‑
1.12％、纯铁64.38
‑
70.1％、稀土元素29
‑
32.5％、微量元素0
‑
2％。2.根据权利要求1所述的永磁体，其特征在于，所述微量元素为镓元素、钴元素、铝元素、铜元素、锆元素、铌元素和锰元素中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的永磁体，其特征在于，所述稀土元素包括镨钕合金和轧铁合金；其中，所述镨钕合金和轧铁合金采用高丰度铈替代。4.一种如权利要求1
‑
3任一项所述的永磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：放气脱氢；获取待烧结原料，在真空环境下，控制温度为500
‑
550℃，保温1
‑
2小时；S20：二次放气；控制温度为800
‑
850℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑标兵，杨平达，王磊，龙东瑞，凌世健，
申请(专利权)人：宁波市易赞磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：