一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法技术

本申请涉及稀土永磁体的技术领域，更具体地说，它涉及一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体，由包括以下重量百分比的原料制成：28

【技术实现步骤摘要】
一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法


[0001]本申请涉及稀土永磁体的
，更具体地说，它涉及一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]钕铁硼磁体是一种以钕、铁、硼为主，稀土元素为辅的四方晶系晶体，其具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体，在磁学界被誉为磁王，进而广泛应用于风力发电以及混合动力汽车等新能源领域中。
[0003]然而，在电化学环境中，由于钕铁硼磁体中边界相和主相电负性有所不同，富稀土边界相的电机电位一般约为
‑
0.6V～
‑
0.7V，在原电池反应中成为阳极，而主相电极电位一般约为
‑
0.5V～
‑
0.6V，在原电池中成为阴极，因此，富稀土边界会发生局部优先腐蚀。
[0004]而由于局部优先腐蚀具有阳极小阴极大的特点，所以小量边界相阳极将承担了很大的腐蚀电流密度，从而促使钕铁硼主相边界加快腐蚀，大大限制了钕铁硼磁体在高温和潮湿环境下使用，存在钕铁硼磁体的抗腐蚀性较差的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了改善钕铁硼磁体抗腐蚀性较差的问题，本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体，采用如下的技术方案：一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体，由包括以下重量百分比的原料制成：28
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33％Nd、1.1
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1.2％B、62
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67％Fe、0.6
‑
0.8％Gd、0.6
‑
0.8％Dy、0.1
‑
0.15％Co、0.05
‑
0.1％Cu、0.03
‑
0.06％Ga，余量为不可去除的杂质。
[0007]通过采用上述技术方案，Gd、Dy、Co、Cu、Ga等金属粉末从根本上改善低烧结钕铁硼磁体的边界相微观结构的钕铁硼边界相电负性，降低主相与富稀土边界相的电位差，降低腐蚀电流密度，有效提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能，促使钕铁硼磁体在高温和潮湿环境下仍可以正常使用。
[0008]第二方面，本申请提供一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法，采用如下的技术方案：一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：(1)原料准备及预处理：对Nd、B、Fe、Gd、Dy、Co、Cu、Ga进行称量配比、破碎、断料、去油、除锈，得到初始原料；(2)熔炼：将初始原料在进行真空熔炼，随后甩带得到原料甩带片；(3)氢爆制粉：将原料甩带片置于氢气环境下，利用稀土金属间化合物的吸氢特性，将原料甩带片进行破碎，之后通过高速碰撞将原料甩带片粉末化，得到合金粉末；(4)成型取向：通过磁场将合金粉末进行的取向进行调整，随后将合金粉末压制成型，得到钕铁硼磁胚；
(5)烧结：将钕铁硼磁胚进行真空烧结，得到钕铁硼磁体毛坯；(6)镀锌：将钕铁硼磁体毛坯浸泡于装有镀锌液的镀锌池中，随后采用电镀锌的方式在钕铁硼磁体毛坯的表面覆盖锌镀层，得到预处理钕铁硼磁体；(7)镀膜：在预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂，随后将镀膜树脂固化，从而在预处理钕铁硼磁体的表面形成保护膜，得到低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。
[0009]通过采用上述技术方案，由于在钕铁硼磁胚烧结得到钕铁硼磁体毛坯后还进行镀锌和镀膜两步操作，所以在烧结钕铁硼磁体实际使用过程汇总，锌镀层以及树脂膜可以对钕铁硼磁体毛坯进行双重抗腐蚀保护，进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0010]优选的，(5)中，首先对钕铁硼磁胚进行梯度升温，随后再对钕铁硼胚进行梯度降温。
[0011]通过采用上述技术方案，由于在烧结过程中对钕铁硼磁胚进行梯度升温，所以在烧结过程中，钕铁硼磁胚的晶粒分布可以更为均匀，并促使富钕边界可以更为狭窄，可能氧化物质因此难以直接作用于富钕边界，从而间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0012]再加上由于在烧结过程中对钕铁硼磁胚进行梯度降温，所以在冷却过程中，主相与富稀土边界相可能不易因为温度骤降而发生扩张，从而减少氧化物质直接作用于富钕边界的可能性，进而间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0013]优选的，(5)中，首先将钕铁硼磁胚进行一次升温，随后在300
‑
350℃的温度下保温1
‑
1.5h；然后将钕铁硼磁胚进行二次升温，随后在650
‑
700℃的温度下保温1
‑
1.5h；之后将钕铁硼磁胚进行三次升温，随后在1050
‑
1100℃的温度下保温1
‑
1.5h；最后将钕铁硼磁胚进行四次升温，随后在1400
‑
1450℃的温度下保温1
‑
1.5h。
[0014]通过采用上述技术方案，当采用上述梯度升温的方法时，钕铁硼磁胚的晶粒分布可以更为均匀，而富钕边界可以更为狭窄，进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0015]优选的，(5)中，在梯度升温后，首先将钕铁硼磁胚进行一次降温，随后在400
‑
420℃的温度下保温0.3
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0.5h；之后将钕铁硼磁胚进行二次降温，随后在100
‑
150℃的温度下保温0.3
‑
0.5h；最后将钕铁硼磁胚自然冷却，得到钕铁硼磁体毛坯。
[0016]通过采用上述技术方案，当采用上述梯度降温的方法时，主相与富稀土边界相更不易发生扩张，进一步提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0017]优选的，(6)中，所述镀锌液由氯化锌、氯化钾、硼酸以及水混合而成，且氯化锌、氯化钾、硼酸以及水的重量比例为1:4:4:20。
[0018]通过采用上述技术方案，由于采用氯化锌作为镀锌液的主要材料，所以相对于采用硫酸锌溶液或者碱性锌酸盐溶液作为镀锌液的主要材料来说，采用氯化锌溶液作为电镀液的电镀锌方法，镀液稳定、镀层光亮细致且成本低，电流效率高。
[0019]另外，由于镀锌液内还添加有氯化钾，而氯化钾通过离子作用促进电镀锌的发生，从而提高电镀锌的深镀能力，间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0020]优选的，(6)中，阳极为锌金属板，阴极为钕铁硼磁体毛坯，电镀液pH值为4.5
‑
6.5，电流密度为2
‑
5A/dm2，温度为20
‑
60℃。
[0021]通过采用上述技术方案，当电镀锌过程中采用上述参数时，锌镀层可以更为容易且稳定地固定于钕铁硼磁体毛坯的外表面，间接提高烧结钕铁硼磁体的抗腐蚀性能。
[0022]优选的，镀锌池内设置有阳离子交换膜；阳离子交换膜将镀锌池分隔为A区以及B
区，其中，阳极设置于A区内，A区内填充有镀锌液；阴极设置于B区，B区内填充有去离子水。
[0023]通过采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体，其特征在于，由包括以下重量百分比的原料制成：28
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33%Nd、1.1
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1.2%B、62
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67%Fe、0.6
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0.8%Gd、0.6
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0.8%Dy、0.1
‑
0.15%Co、0.05
‑
0.1%Cu、0.03
‑
0.06%Ga，余量为不可去除的杂质。2.一种权利要求1所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，包括以步骤：（1）原料准备及预处理：对Nd、B、Fe、Gd、Dy、Co、Cu、Ga进行称量配比、破碎、断料、去油、除锈，得到初始原料；（2）熔炼：将初始原料在进行真空熔炼，随后甩带得到原料甩带片；（3）氢爆制粉：将原料甩带片置于氢气环境下，利用稀土金属间化合物的吸氢特性，将原料甩带片进行破碎，之后通过高速碰撞将原料甩带片粉末化，得到合金粉末；（4）成型取向：通过磁场将合金粉末进行的取向进行调整，随后将合金粉末压制成型，得到钕铁硼磁胚；（5）烧结：将钕铁硼磁胚进行真空烧结，得到钕铁硼磁体毛坯；（6）镀锌：将钕铁硼磁体毛坯浸泡于装有镀锌液的镀锌池中，随后采用电镀锌的方式在钕铁硼磁体毛坯的表面覆盖锌镀层，得到预处理钕铁硼磁体；（7）镀膜：在预处理钕铁硼磁体的表面涂覆镀膜树脂，随后将镀膜树脂固化，从而在预处理钕铁硼磁体的表面形成保护膜，得到低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体。3.根据权利要求2所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，（5）中，首先对钕铁硼磁胚进行梯度升温，随后再对钕铁硼胚进行梯度降温。4.根据权利要求3所述的低边界相电位差的烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，（5）中，首先将钕铁硼磁胚进行一次升温，随后在300
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350℃的温度下保温1
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1.5h；然后将钕铁硼磁胚进行二次升温，随后在650
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700℃的温度下保温1
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1.5h；之后将钕铁硼磁胚进行三次升温，随后在1050
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1100℃的温度下保温1
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【专利技术属性】
技术研发人员：周建军，褚文表，李元柏，陆军民，朱顺昌，
申请(专利权)人：余姚市宏伟磁材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：