本发明专利技术属于稀土永磁材料技术领域。针对现有技术所制备辐射取向磁环易于破碎的缺点，本发明专利技术将粉末颗粒尺寸为１～１００μｍ的各向异性纳米晶磁粉辐射磁场取向成型，接着放电等离子或直流快速加压烧结，温度５００～９６０℃、时间０．５～１０．０ｍｉｎ、压力３０～２００ＭＰａ，烧结后快速降温；磁粉为单合金或双合金（至少一种磁粉为各向异性纳米晶），合金选自Ｒ↓［１］Ｔ↓［５］、Ｒ↓［１］Ｔ↓［７］、Ｒ↓［２］Ｔ↓［１７］、Ｒ↓［２］Ｔ↓［１４］Ｍ↓［１］、ＡｌＮｉＣｏ、ＦｅＣｒＣｏ、永磁铁氧体、高饱和磁化强度的软磁合金。上述辐射取向磁环的制造方法也适用于制备微米晶Ｒ↓［１］Ｔ↓［５］、Ｒ↓［２］Ｔ↓［１７］、Ｒ↓［２］Ｔ↓［１４］Ｍ↓［１］、ＡｌＮｉＣｏ、ＦｅＣｒＣｏ辐射取向磁环，磁粉颗粒尺寸在１～２０μｍ，磁环至少需要一次热处理。磁环成品率较高。
【技术实现步骤摘要】
，属于稀土永磁材料和电机领域。
技术介绍
目前，无论是汽车、家电、信息产业、还是其它高科技产业，均大量需要高磁性能辐射 取向的稀土永磁磁环，但是现有的技术无法满足这一要求。这是因为稀土永磁材料中永磁相 本身均为硬脆相；辐射取向使得硬脆的主相按辐射方向取向，在制备工艺的从高于100(TC的 温度降温的过程中，永磁相沿不同方向的收縮率呈现显著的差别，而导致磁环开裂。如粉末 烧结钕铁硼(r^萬型合金)辐射取向磁环在烧结、时效的升温、尤其在降温过程中，绝大部分 破裂；即使烧结、时效处理后尚存的表面上似乎完好的磁环，但在静置的过程中也会自己破裂。粉末烧结稀土钴永磁材料也是如此，如r工型合金，r;^型合金。即使采取一些措施，也难以批量制造高磁性能的辐射取向磁环。四十多年过去了，对于高磁性能的辐射取向磁环，还是难以制备。因此，现有的技术采取粘结的方法制备辐射取向磁环，粘结磁环一般含粘结剂，所以粘结磁环磁性能较低，难以满足高磁性能辐射取向磁环的要求，也无法满足高工作温度的要求。 以上所述均为微米晶磁体。而纳米晶辐射取向磁环还未见报道。 纵上，高科技产业急需一种具有较高成品率的制备高磁性能的辐射取向磁环的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种制备高磁性能的辐射取询磁环的方法， 成品率较高，以满足工程应用的需要，具有大的应用价值。本专利技术如下-将粉末颗粒尺寸为1 100ym的各向异性纳米晶磁粉装入模具，在磁场下辐射取向成型 毛坯；接着将辐射取向成型毛坯快速加压烧结，加热到烧结温度的速率20 30(TC/min，烧 结温度为500 96CTC，烧结时间为0.5 10.0min，烧结加压30 20iOMPa,烧结后降温到400 。C的降温速率50 300°C/min。在上述中，加热到烧结温度的速率优选50 25(TC/min，烧结温度优选550 80(TC，烧结时间优选2.0 5.0min，烧结加压压力优选40 180MPa，烧结后 降温到400。C的降温速率优选100 300°C/min。在上述专利技术中，磁粉为各向异性纳米晶单合金或各向异性双合金；双合金采用两种合金 分别制备各向异性磁粉，然后混合；在双合金磁粉中，至少一种各向异性磁粉为纳米晶。当各向异性纳米晶磁粉为单合金时，磁粉为下列单合金之一R工型合金，IH型合金， R2T,7型合金，R2T,萬型合金，其中R为稀土和钇中所有元素中的至少一种元素，或稀土和钇中 所有元素中的至少两种元素间的组合，或稀土和钇中所有元素中的至少两种元素的混合；T 为至少一种过渡族金属元素或至少两种过渡族金属元素之间的组合；M为选至周期表IIIA、 IVA和VA族元素中的至少一种元素。当各向异性磁粉为双合金时，磁粉为下列双合金之一fUVR^美，R,T7亂M,， RJJRJmM, ， RJs/R,T7， R,Ts/R2T,7， R^/RJn ，AlNiCo/R,T5, AlNiCo/R^， AlNiCo/R;rl7 ， A皿Co/RH FeCrCo/R,L， FeCrCo/R,T FeCrCo/R2T17， FeCrCo/R工J,，永磁铁氧体/R,T,， 永磁铁氧体/R,T7,永磁铁氧体/R2T,7,永磁铁氧体/R2T,，， R'TVT R,T7/T*， R2T,7/T*， RJ'A/T*, 其中R为稀土和钇中所有元素中的至少一种元素，或稀土和钇中所有元素中的至少两种元素 间的组合，或稀土和钇中所有元素中的至少两种元素的混合；T为至少一种过渡族金属元素 或至少两种过渡族金属元素之间的组合；M为选至周期表IIIA、 IVA和VA族元素中的至少一 种元素；T'为高饱和磁化强度的软磁合金。在上述中，采用放电等离子加压烧结或直流加压烧结。上述也适用于制备高磁性能单合金AlNiCo、 FeCrCo辐射取向磁 环；AlNiCo、 FeCrCo磁环的晶粒可为纳米晶，也可为微米晶。上述也适用于制备微米晶R,T5型合金、RJ,7型合金、R工抓型合 金辐射取向磁环。制备R,Ts型合金、RJ,7型合金、R2T,萬型合金、AlNiCo合金、FeCrCo合金的高磁性能的 微米晶辐射取向磁环，磁粉颗粒尺寸在l 20ym，磁环至少需要一次热处理。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点-1. 本专利技术方法所制备辐射取向磁环的磁性能高；2. 制备方法具有较高的成品率；3. 相对粘结磁环，本专利技术方法制备的辐射取向磁环的工作温度较高。具体实施例方式实施例1将合金Nd130Fe81.4Gao.3B5.3先制备纳米晶各向异性磁粉，磁粉颗粒尺寸1 20u m，将磁 粉装入模具中，在磁场强度15X79. 6kA/m下辐射取向充磁，压力2 3t/cm2，制备尺寸为外径 30mm、内径20醒、高IO隱的辐射取向磁环；然后采取等离子烧结，加热到烧结温度的速率 60°C/min，烧结温度65(TC，烧结时间3.0min，烧结加压压力50MPa，烧结后降温到40(TC的 降温速率100°C/min。磁环剩余磁感应强度为1. 3T，内禀矫顽力660kA/m，磁能积为301kJ/m3。磁环成品率高，磁环不易开裂。实施例2将成分Sm8.7CO62.4Fe26.4CU2.5合金先制备成纳米晶各向异性磁粉,磁粉颗粒尺寸3 10Um，将磁粉装入模具中，在磁场强度15X79. 6kA/m下辐射取向充磁，压力2 3t/cm2,制备尺寸为 外径25mra、内径15mm、高8mm的辐射取向磁环；然后采取直流烧结，加热到烧结温度的速率 70°C/min，烧结温度75(TC,烧结时间3. Omin，烧结加压压力50MPa,烧结后降温到40(TC的 降温速率120。C/min。磁环的剩余磁感应强度为l.OT，矫顽力700kA/m，磁能积为l即kj/m3。磁环成品率高，磁环不易开裂。实施例3将双合金分别制粉，双合金为Ndi3.5Fe78.5C02.4Gao.3B5.3， Sm87C0624Fe26.4CU25组成，两者均制成各向异性纳米晶磁粉，再将两者混合，其中Nd135Fe785Co2.4Gao.3B5.3占85%，余为Sm8.7C062.4Fe26.4CU2.5。将各向异性纳米晶磁粉在磁场强度15X79. 6kA/m下辐射取向充磁，压力2 3t/cm2，制备 尺寸为外径30mm、内径20mm、高10mm的辐射取向磁环；然后采取等离子烧结，加热到烧结 温度的速率60TVmin，烧结温度78(TC，烧结时间3.0min，烧结加压压力50MPa，烧结后降 温到40(TC的降温速率10(TC/min。磁环成品率高，磁环不易开裂。磁环剩余磁感应强度为1.26T，内禀矫顽力770kA/m，磁能积为210kJ/m:i。相对单合金 Nd。.5Fe78.5C02.4Gao.3B5.3辐射取向磁环，该双合金辐射取向磁环的磁性稳定性较好。实施例4双合金由Nd13.5Fe78.5Co2.4Gao.3B5.^I] AlNiCo5合金构成，其中AlNiCo5为各向异性的微 米晶磁粉，Nd13.5Fe78.5Co24Gao.3B5.3为各向异性纳米晶磁粉，AlMCo5占25%，余为 Ndi3.5Fe78.5C02.4Gao.3B5.3各向异性纳米晶磁粉；将两种磁粉混合；再在磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
辐射取向磁环的制造方法，其特征是： ａ．将粉末颗粒尺寸为１～１００μｍ的各向异性纳米晶磁粉装入模具，在磁场下辐射取向成型毛坯； ｂ．接着将辐射取向成型毛坯快速加压烧结，加热到烧结温度的速率２０～３００℃／ｍｉｎ，烧结温度为５００～９６０℃，烧结时间为０．５～１０．０ｍｉｎ，烧结加压３０～２００ＭＰａ，烧结后降温到４００℃的降温速率５０～３００℃／ｍｉｎ。
【技术特征摘要】
1.辐射取向磁环的制造方法，其特征是a.将粉末颗粒尺寸为1～100μm的各向异性纳米晶磁粉装入模具，在磁场下辐射取向成型毛坯；b.接着将辐射取向成型毛坯快速加压烧结，加热到烧结温度的速率20～300℃/min，烧结温度为500～960℃，烧结时间为0.5～10.0min，烧结加压30～200MPa，烧结后降温到400℃的降温速率50～300℃/min。2. 如权利要求1所述的辐射取向磁环的制造方法，其特征是加热到烧结温度的速率优选50 250°C/min，烧结温度优选550 800°C ，烧结时间优选2. 0 5. Omin，烧结加压压力 优选40 180MPa，烧结后降温到400。C的降温速率优选100 300°C/min。3. 如权利要求l所述各向异性纳米晶磁粉，其特征是a. 磁粉为各向异性纳米晶单合金或各向异性双合金；双合金采用两种合金分别制备各向 异性磁粉，然后混合；在双合金中，至少一种各向异性磁粉为纳米晶；b. 当各向异性纳米晶磁粉为单合金时，磁粉为下列单合金之一R1T5型合金，R1L7型合金， R2T17型合金，R2T14M1型合金，其中R为稀土和钇中所有元素中的至少一种元素，或稀土 和钇中所有元素中的至少两种元素间的组合，或稀土和钇中所有元素中的至少两种元素的混合；T为至少一种过渡族金属元素或至少两种过渡族金属元素之间的组合；M为选至周期表IIIA、 IVA和VA族元素中的至少一种元素；c. 当各向异性磁粉为双合金时，磁粉为下列双合金之一R1T6/R2TI4M1， R1T7/R2T14M1， R2T17...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘晶，刘新才，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]
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