一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺。技术问题：在钕铁硼永磁体制备过程中，通过添加重稀土镝和铽虽然能够有效提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力和温度稳定性，但会造成剩磁下降。技术方案为：先制备主合金粉，然后制备辅合金粉，将两者混合制备密度均匀的毛坯，随后经真空烧结和回火处理制备得到48H烧结钕铁硼永磁材料。该工艺制备的48H烧结钕铁硼永磁材料，其温度系数、抗腐蚀性等指标并未降低，剩磁Br可达到13.8KGs，并且取消48H烧结钕铁硼永磁材料中重稀土镝和铽的使用，减少了重稀土镝铽的使用量，降低了生产成本。降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺


[0001]本专利技术涉及钕铁硼永磁材料的制备领域，尤其涉及一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺。

技术介绍

[0002]钕铁硼永磁材料由于其极高的磁能积、矫顽力和能量密度，被誉为“磁王”，其广泛应用于计算机的硬件驱动设备、各种家用电器、电声设备、多媒体设备、电子仪器、仪表、医疗设备、工业电动机、风力发电机、以及汽车传感器、电动汽车和混合动力汽车的驱动电机等等领域。然而其在制备过程中，需要使用到大量的贵重稀土元素，就比如镝和铽，添加重稀土镝和铽虽然能够有效提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力和温度稳定性，但是会造成剩磁下降。同时，由于重稀土在地球上的储量较少，属于稀缺资源。所以，如何减少重稀土的使用量是当前的研究热点。

技术实现思路

[0003](1)要解决的技术问题
[0004]本专利技术为了克服在钕铁硼永磁体制备过程中，通过添加重稀土镝和铽虽然能够有效提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力和温度稳定性，但会造成剩磁下降的缺点，提出了一种无镝、铽等重稀土添加的资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺。
[0005](2)技术方案
[0006]为了克服上述技术问题，本专利技术提供了这样一种无镝、铽等重稀土添加的资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺，包括以下步骤：
[0007]S01：将PrNd、Fe、Nb、Co、Cu、Al、Ga和B按照第一配比进行混合均匀，得到第一混合体，将所述第一混合体依次进行速凝炉甩片处理、氢破碎处理和气流磨磨粉处理，得到主合金粉；
[0008]S02：将Nd和Fe按照第二配比进行混合均匀，得到第二混合体，将所述第二混合体依次进行真空熔炼处理、氢破碎处理和气流磨磨粉处理，得到辅合金粉；
[0009]S03：将所述主合金粉与所述辅合金粉按照第三配比混合均匀，得到混合合金，将所述混合合金转移至磁场强度大于1.8T的成型压机中压制成毛坯，随后将所述毛坯在等静压压强为200
‑
220MPa的条件下进行冷等静压处理，使所述毛坯密度均匀；
[0010]S04：对所述密度均匀的毛坯进行真空烧结，控制烧结温度为1000℃
‑
1200℃，真空度为9.5
‑3Pa
‑
10.5
‑3Pa，保温5h
‑
6h；
[0011]S05：进行两次回火处理，控制一级回火温度为800℃
‑
1000℃，保温2.5h
‑
3.5h，控制二级回火温度为470
‑
570℃，保温4.5h
‑
5.5h，得到48H烧结钕铁硼永磁材料。
[0012]进一步地，所述第一配比为27％
‑
31％：65％
‑
71％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％，所述第二配比为55％
‑
65％:35％
‑
45％，所述第三配比为88％
‑
99％:1％
‑
12％；所述主合金粉的平均粒度为2.8μm
‑
3.0μm，所
述辅合金粉的平均粒度为2.6μm
‑
2.8μm；。
[0013]进一步地，所述辅合金粉的平均粒度为2.6μm，用以使48H钕铁硼永磁材料的晶界相分布更均匀。
[0014]进一步地，所述主合金粉的平均粒度为2.9μm。
[0015]进一步地，所述第一配比为29％：68％：0.2％：1％：0.15％：0.5％：0.2％：0.95％。
[0016]进一步地，所述第二配比为60％：40％。
[0017]进一步地，所述第三配比为93％:7％。
[0018]进一步地，所述磁场强度为2T，所述等静压压强为210MPa。
[0019]进一步地，所述烧结温度为1080℃，真空度10
‑3Pa。
[0020]进一步地，所述一级回火温度为920℃，二级回火温度为520℃。
[0021]本专利技术技术方案针对的是型号为48H的烧结钕铁硼永磁材料。现今市面上48H烧结钕铁硼永磁材料的性能大致为剩磁Br:13.7
‑
14.3KGs，内禀矫顽力HcJ:＞1353KA/M，最大磁能积(BH)max:366
‑
390KJ/M3。
[0022]本专利技术通过双合金技术、细化晶粒技术制备了不含镝、铽等重稀土制备48H烧结钕铁硼磁体，磁性能达到行业要求，降低了生产成本，减少了重稀土的使用量。通过突破性的原料配合，使最终得到48H烧结钕铁硼永磁材料具备高磁能积和高矫顽力磁体。
[0023]在本专利技术的双合金工艺中，主合金的成分对应的磁体必须保持较高的剩磁，不但要求主合金的稀土含量要低，同时应尽量少添加Co、Zr、Al、Cu等元素。而且，在制备工艺上，尽量细化辅合金粉末，使晶界结构进一步优化，从而使最终磁体的晶界相分布更均匀，并且在原料中，可通过添加高熔点的元素Nb、Zr等，从而在烧结过程中形成高熔点相，达到抑制晶界迁移防止晶粒长大的目的。针对本专利技术工艺过程中的真空烧结，可获得致密化程度接近理论密度的磁体，同时采用两级回火工艺，使晶界变得平滑规整，增加了反磁化畴形核的难度，减少主相晶粒的退磁场。
[0024]通过本专利技术工艺得到的磁体进行性能测试，其性能如下：
[0025]剩磁Br:13.82
‑
13.9KGs，内禀矫顽力HcJ:1390
‑
1400KA/M，最大磁能积(BH)max:360
‑
370KJ/M3，产品磁性能完全达到了添加重稀土48H烧结钕铁硼永磁材料的技术指标，而且其温度系数、抗腐蚀性等指标并未降低。并且，通过本专利技术的工艺可部分取消48H烧结钕铁硼永磁材料中重稀土镝和铽的使用，减少了重稀土镝铽的使用量，降低了生产成本，使各种稀土资源得到平衡利用。
[0026](3)有益效果
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：该工艺通过突破性的原料配合，再结合极具新创性双合金工艺，使最终得到不添加重稀土的48H烧结钕铁硼永磁材料具备高磁能积和高矫顽力磁体；同时，在特定条件下进行真空烧结，且进行特定的二次回火，具有极高的实用性，从而制备得到不添加重稀土的48H烧结钕铁硼永磁材料。
[0028]通过该工艺可保证得到的产品在磁性上完全达到了添加重稀土48H烧结钕铁硼永磁材料的技术指标，并且其温度系数、抗腐蚀性等指标未降低的前提下，可部分取消48H烧结钕铁硼永磁材料中重稀土镝和铽的使用，减少了重稀土镝铽的使用量，降低了生产成本，使各种稀土资源得到平衡利用。
[0029]本申请率先在国内工业规模化生产中不添加重稀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：S01：将PrNd、Fe、Nb、Co、Cu、Al、Ga和B按照第一配比进行混合均匀，得到第一混合体，将所述第一混合体依次进行速凝炉甩片处理、氢破碎处理和气流磨磨粉处理，得到主合金粉；S02：将Nd和Fe按照第二配比进行混合均匀，得到第二混合体，将所述第二混合体依次进行真空熔炼处理、氢破碎处理和气流磨磨粉处理，得到辅合金粉；S03：将所述主合金粉与所述辅合金粉按照第三配比混合均匀，得到混合合金，将所述混合合金转移至磁场强度大于1.8T的成型压机中压制成毛坯，随后将所述毛坯在等静压压强为200
‑
220MPa的条件下进行冷等静压处理，使所述毛坯密度均匀；S04：对所述密度均匀的毛坯进行真空烧结，控制烧结温度为1000℃
‑
1200℃，真空度为9.5
‑3Pa
‑
10.5
‑3Pa，保温5h
‑
6h；S05：进行两次回火处理，控制一级回火温度为800℃
‑
1000℃，保温2.5h
‑
3.5h，控制二级回火温度为470
‑
570℃，保温4.5h
‑
5.5h，得到48H烧结钕铁硼永磁材料。2.根据权利要求1所述的一种资源节约型48H钕铁硼永磁材料制备工艺，其特征在于，所述第一配比为27％
‑
31％：65％
‑
71％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
‑
2％：0.05％
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【专利技术属性】
技术研发人员：丰光耀，岳武卫，冯虎，陆先海，
申请(专利权)人：赣州市钜磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：