一种高性能低B高Ga烧结Re-Fe-B的制备方法技术

本发明专利技术涉及永磁材料技术领域，尤其涉及一种高性能低B高Ga烧结Re

【技术实现步骤摘要】
一种高性能低B高Ga烧结Re
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Fe
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B的制备方法


[0001]本专利技术涉及永磁材料
，尤其涉及一种高性能低B高Ga烧结Re
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Fe
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B的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，烧结Nd
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Fe
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B是人类迄今为止发现的具有最高能量密度的、已大规模商品化的永磁体。自发现以来被广泛应用于计算机硬盘、混合动力汽车、医疗、风力发电等许多领域，其应用范围和产量在逐年增加，尤其是新能源汽车领域。
[0003]近年来，烧结Re
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B磁体研发主要分两个方向：一是高性能；二是低成本。随着烧结Re
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B磁体在风力发电、新能源汽车和节能家电等低碳经济领域的应用，兼具高磁能积和高矫顽力的双高特性的烧结Re
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B磁体成为一个重要的研究方向。
[0004]如专利文献CN102592775B公布了一种高性能钕铁硼烧结磁体及其制造方法，剩磁Br为12.8
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13.1KGs。专利文献CN110504097A公布了一种提高烧结磁体剩磁的磁场成型方法，等静压时在取向方向不主动施压并在取向方向的长度保持不变，取向度高。Sagawa等人提出橡胶模等静压是制造高性能Re
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B磁体的较好工艺，橡胶模等静压，粉末颗粒几乎不转动，从而维持高的取向度，但该技术装料不方便，还要等静压，操作不方便，成本高，同时不利于控制生坯氧含量，而高性能磁体制备过程要严格控制氧含量。
[0005]如专利文献CN112331468A公布了一种高剩磁钕铁硼磁体的制备方法，先在1.8T的磁场下压到密度为3.3g/cm3，再在2.0T的磁场下压到密度为3.9
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4.6g/cm3。Rodewald等人采用脉冲磁场取向，压制时沿充磁方向施加若干次脉冲磁场，磁场方向或始终沿原磁场方向，或先反向后正向，并调整脉冲次数发现先反向后正向的脉冲场取向好于正向单次脉冲。烧结Re
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B粉末磁场趋向主要有恒磁场取向和交变脉冲磁场取向，交变脉冲磁场取向的取向度大于恒磁场取向的取向度，但大批量生产，长时的脉冲场会使金属模具发热，影响工作效率和产品质量。
[0006]对此，特提出一种高性能低B高Ga烧结Re
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B的制备方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了通过成分和气体含量的控制和优化提供了一种Br大于14.5KGs, Hcj大于12KOe的高性能低B高Ga烧结Re
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Fe
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B的制备方法，本专利技术采取分段磁场取向自动压制的方式，可明显提高取向度，从而提高Br，不需要等静压，易于控制氧含量，不会使金属模具明显发热，可实现连续批量生产。
[0008]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高性能低B高Ga烧结Re
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Fe
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B的制备方法，包括以下步骤:S1:首先采用速凝工艺制成Re
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Fe
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B
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M合金速凝片，其中Re选自Nd、Pr、Dy和Tb中的一种或者一种以上，其总稀土量为29wt%～31wt%；其中M选自Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Al、Zr、Nb、Ti中的两种或两种以上，其总量为1.63wt%
～2.81wt%；其中Ga总量为0.3wt%～0.7wt%；其中B总量为0.89wt%～0.94wt%，余量为Fe；S2:将步骤S1中得到的合金速凝片进行氢化；S3:将步骤S2中得到的氢化粉加入添加剂，然后用气流磨制成2um～5.5um的粉体颗粒；S4:将步骤S3中得到的粉体颗粒加入添加剂后进行混匀；S5:采用自动压制的方式进行分段磁场取向:将步骤S4中得到的粉体颗粒压制成型，在压制取向时先正向充磁、上冲下压，到达位置后，停止下压，反向充磁，然后再进行正向充磁继续下压，其中正向充磁的正向磁场大于1.4T，反向磁场为0.3T~0.45T,反向充磁位置为0.2h~0.35h，压制取向时采用Ar气或N2气进行保护；S6:将步骤S5中得到的生坯放入真空烧结炉内进行烧结；S7:将步骤S5中得到的烧结磁体切成1mm～8mm不同厚度的磁体进行扩Dy或Tb处理，根据产品Hcj要求可调节镀Dy或Tb的时间；S8:将步骤S6或步骤S7中得到的烧结磁体进行回火处理。
[0009]进一步，所述步骤S6中真空烧结炉的烧结温度为950℃～1080℃，烧结时间为5h～15h，真空烧结炉内的真空度控制在10
‑2Pa～10
‑5Pa。
[0010]进一步，所述步骤S6中真空烧结炉内采用5kPa～20kPa的Ar气保护气氛，用于使生坯致密化。
[0011]进一步，所述步骤S8中采用两级或单级回火处理，回火处理的高温回火温度为680℃～980℃，低温回火温度为450℃～690℃，低温时效处理时间为0.5h～5h，低温回火结束后快速冷却。
[0012]本专利技术的优点在于：本专利技术提供了一种Br大于14.5KGs，同时Hcj大于12KOe的低B高Ga高性能烧结Re
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Fe
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B系的制备方法，通过本专利技术方法进行制备时需要要控制这几个主要因素：第一是需要采取分段磁场取向；第二是需要控制总稀土量为29wt%～31wt%；第三是需要控制硼含量在0.89wt%～0.94wt%；第四是需要控制M总量为1.63wt%～2.81wt%，其中镓含量0.3wt%～0.7wt%；第五是需要控制气体含量，氮和碳越低越好，净剩稀土含量大于28.032wt%，制粉后到装炉烧结前全程零氧控制，可以避免毛坯局部或边角氧化；第六是由于高Br的磁体Hcj低，采取扩散工艺可明显提高Hcj，同时Br基本不降低。本专利技术采取分段磁场取向自动压制的方式，可明显提高取向度，从而提高Br，不需要等静压，易于控制氧含量，不会使金属模具明显发热，可实现连续批量生产。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0014]图1为本专利技术中分段磁场取向示意图；图2为分段磁场取向的磁场变化示意图；
其中：1、阴模内壁；2、Re
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Fe
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B粉末。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能低B高Ga烧结Re
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Fe
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B的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:S1:首先采用速凝工艺制成Re
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Fe
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B
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M合金速凝片，其中Re选自Nd、Pr、Dy和Tb中的一种或者一种以上，其总稀土量为29wt%～31wt%；其中M选自Cr、Co、Ni、Ga、Cu、Al、Zr、Nb、Ti中的两种或两种以上，其总量为1.63wt%～2.81wt%；其中Ga总量为0.3wt%～0.7wt%；其中B总量为0.89wt%～0.94wt%，余量为Fe；S2:将步骤S1中得到的合金速凝片进行氢化；S3:将步骤S2中得到的氢化粉加入添加剂，然后用气流磨制成2um～5.5um的粉体颗粒；S4:将步骤S3中得到的粉体颗粒加入添加剂后进行混匀；S5:采用自动压制的方式进行分段磁场取向:将步骤S4中得到的粉体颗粒压制成型，在压制取向时先正向充磁、上冲下压，到达位置后，停止下压，反向充磁，然后再进行正向充磁继续下压，其中正向充磁的正向磁场大于1.4T，反向磁场为0.3T~0.45T,反向充磁位置为0.2h~0.35h，压制取向时采用Ar气或N2气进行保护；S6:将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志学，曹利军，李绍芳，李小明，李勇，洪春利，王浩颉，韩雪，
申请(专利权)人：北京中科三环高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：