一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体及其制备方法，属于永磁体技术领域。本发明专利技术将特定组成的主合金原料与辅合金原料分别进行速凝铸片，得到主合金铸片及辅合金铸片；将特定配比的主合金铸片及辅合金铸片进行双合金氢破碎，得到粗粉；将所述粗粉与防氧化剂混合进行气流磨制粉，得到细粉；将所述细粉与润滑剂混合，依次进行取向成型、烧结和回火处理，得到高密度无铽烧结钕铁硼永磁体。本发明专利技术在辅合金中引入镝，其储量高于铽，价格低于铽；而且在主合金中引入锆和钛，在辅合金中引入超高熔点金属铪，在不添加铽的情况下能够获得高密度高剩磁高矫顽力烧结钕铁硼永磁体。得高密度高剩磁高矫顽力烧结钕铁硼永磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及永磁体
，尤其涉及一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前高密度高剩磁高矫顽力烧结钕铁硼永磁体已经大量应用于高端消费电子产品领域中，正逐步应用到新能源汽车、白色家电甚至军工业中。但是高密度高剩磁高矫顽力烧结钕铁硼永磁体的密度通常为7.55g/cm3，成分中含有重稀土铽(Tb)，在烧结钕铁硼永磁体中添加Tb部分取代钕(Nd)，会形成Tb2Fe
14
B，所述Tb2Fe
14
B的各向异性场(HA)更高，能有效的提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力。但Tb在稀土矿中的储量比较少，价格较高，整个产业链受原材料的高位价格资金周转压力大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。采用本专利技术方法制备的高密度无铽烧结钕铁硼永磁体避免使用价格昂贵的重稀土铽资源，且产品密度、剩磁以及矫顽力能够满足实际使用要求。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将主合金原料与辅合金原料分别进行速凝铸片，得到主合金铸片及辅合金铸片；按质量分数计，所述主合金原料的组成包括M
1 29～31％，Zr 0.05～0.2％，Ti 0.05～0.2％，Co 1～2％，Cu 0.1～0.3％，Ga 0.2～0.3％，B 0.9～0.94％，Al 0.03～0.1％，余量的Fe，所述M1为Pr和Nd；所述辅合金原料的组成包括M
2 28～30％，Dy 15～25％，Hf 0.3～0.6％，Ga 0.5～1％，B 0.8～0.88％，余量的Fe，所述M2为Pr和Nd；
[0007]将所述主合金铸片及辅合金铸片进行双合金氢破碎，得到粗粉；所述辅合金铸片的质量为主合金铸片质量的5～8％；
[0008]将所述粗粉与防氧化剂混合进行气流磨制粉，得到细粉；
[0009]将所述细粉与润滑剂混合，依次进行取向成型、烧结和回火处理，得到高密度无铽烧结钕铁硼永磁体。
[0010]优选地，所述M1中Pr与Nd的质量比为(4.6～5.2)：(18.4～20.8)；M2中Pr与Nd的质量比为(5.8～6.2)：(23.2～24.8)。
[0011]优选地，制备所述主合金铸片时速凝铸片的条件包括：将所述主合金原料在1480～1490℃条件下保温精炼2～5min，之后以5～8℃/min速率降温至1380～1400℃，保温3～6min后浇铸；铜辊轮转速为35～45rpm；所述主合金铸片的厚度为0.1～0.3mm。
[0012]优选地，制备所述辅合金铸片时速凝铸片的条件包括：将所述辅合金原料在1550～1600℃条件下保温精炼2～5min，之后以3～7℃/min速率降温至1480～1530℃，保温5～9min后浇铸；铜辊轮转速为35～45rpm；所述辅合金铸片的厚度为0.1～0.3mm。
[0013]优选地，所述双合金氢破碎包括依次进行的吸氢处理、第一脱氢处理和第二脱氢处理；所述吸氢处理的温度为室温，时间为150～210min；所述第一脱氢处理的温度为590～630℃，保温时间为3～5h；所述第二脱氢处理的温度为490～530℃，保温时间为2～3h。
[0014]优选地，所述防氧化剂的质量为粗粉质量的0.2～0.4
‰
；所述气流磨制粉的研磨压力为5.9～6.1MPa，出粉速度为190～230kg/h；所述细粉的粒度d50为4.0～4.3μm。
[0015]优选地，所述润滑剂的质量为细粉质量的0.4～0.7
‰
；所述取向成型在磁感应强度为1.8～2.2T且成型压力为4～7MPa的条件下进行；所述取向成型后所得生坯的密度为4.1～4.3g/cm3。
[0016]优选地，所述烧结的条件包括：真空度≤5
×
10
‑2Pa，温度为1080～1100℃，保温时间为5～7h。
[0017]优选地，所述回火处理包括依次进行的第一回火处理和第二回火处理；所述第一回火处理的条件包括：真空度≤5Pa，温度为880～930℃，保温时间为3～5h；所述第二回火处理的条件包括：真空度≤5Pa，温度为480～530℃，保温时间为4～7h。
[0018]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的高密度无铽烧结钕铁硼永磁体。
[0019]本专利技术提供了一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：将主合金原料与辅合金原料分别进行速凝铸片，得到主合金铸片及辅合金铸片；按质量分数计，所述主合金原料的组成包括M
1 29～31％，Zr 0.05～0.2％，Ti 0.05～0.2％，Co 1～2％，Cu 0.1～0.3％，Ga 0.2～0.3％，B 0.9～0.94％，Al 0.03～0.1％，余量的Fe，所述M1为Pr和Nd；所述辅合金原料的组成包括M
2 28～30％，Dy 15～25％，Hf 0.3～0.6％，Ga 0.5～1％，B 0.8～0.88％，余量的Fe，所述M2为Pr和Nd；将所述主合金铸片及辅合金铸片进行双合金氢破碎，得到粗粉；所述辅合金铸片的质量为主合金铸片质量的5～8％；将所述粗粉与防氧化剂混合进行气流磨制粉，得到细粉；将所述细粉与润滑剂混合，依次进行取向成型、烧结和回火处理，得到高密度无铽烧结钕铁硼永磁体。本专利技术在辅合金中引入镝，其储量高于铽，价格低于铽，有利于降低生产成本；而且本专利技术在主合金中引入锆和钛，有利于降低主副合金晶粒尺寸，提高产品矫顽力，同时在辅合金中引入超高熔点金属铪，有利于提升产品耐热性质，结合烧结和回火处理工艺，调控钕铁硼永磁体中的微观结构，能够提升产品密度以及剩磁，在不添加铽的情况下能够获得高密度高剩磁高矫顽力烧结钕铁硼永磁体，在满足产业化应用要求的同时节约了稀缺稀土资源铽，降低了企业生产成本，促进了稀土资源的平衡利用。此外，本专利技术提供的方法适于批量化生产，制备得到的产品稳定性好。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0021]将主合金原料与辅合金原料分别进行速凝铸片，得到主合金铸片及辅合金铸片；按质量分数计，所述主合金原料的组成包括M
1 29～31％，Zr 0.05～0.2％，Ti 0.05～0.2％，Co 1～2％，Cu 0.1～0.3％，Ga 0.2～0.3％，B 0.9～0.94％，Al 0.03～0.1％，余量的Fe，所述M1为Pr和Nd；所述辅合金原料的组成包括M
2 28～30％，Dy 15～25％，Hf 0.3～0.6％，Ga 0.5～1％，B 0.8～0.88％，余量的Fe，所述M2为Pr和Nd；
[0022]将所述主合金铸片及辅合金铸片进行双合金氢破碎，得到粗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高密度无铽烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：将主合金原料与辅合金原料分别进行速凝铸片，得到主合金铸片及辅合金铸片；按质量分数计，所述主合金原料的组成包括M129～31％，Zr 0.05～0.2％，Ti 0.05～0.2％，Co 1～2％，Cu 0.1～0.3％，Ga 0.2～0.3％，B 0.9～0.94％，Al 0.03～0.1％，余量的Fe，所述M1为Pr和Nd；所述辅合金原料的组成包括M228～30％，Dy 15～25％，Hf0.3～0.6％，Ga 0.5～1％，B 0.8～0.88％，余量的Fe，所述M2为Pr和Nd；将所述主合金铸片及辅合金铸片进行双合金氢破碎，得到粗粉；所述辅合金铸片的质量为主合金铸片质量的5～8％；将所述粗粉与防氧化剂混合进行气流磨制粉，得到细粉；将所述细粉与润滑剂混合，依次进行取向成型、烧结和回火处理，得到高密度无铽烧结钕铁硼永磁体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述M1中Pr与Nd的质量比为(4.6～5.2)：(18.4～20.8)；M2中Pr与Nd的质量比为(5.8～6.2)：(23.2～24.8)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述主合金铸片时速凝铸片的条件包括：将所述主合金原料在1480～1490℃条件下保温精炼2～5min，之后以5～8℃/min速率降温至1380～1400℃，保温3～6min后浇铸；铜辊轮转速为35～45rpm；所述主合金铸片的厚度为0.1～0.3mm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述辅合金铸片时速凝铸片的条件包括：将所述辅合金原料在1550～1600℃条件下保温精炼2～5min，之后以3～7℃/min速率降温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，夏峰，付宇龙，郑海龙，汪子超，刘永红，孙彩娜，王瑜，
申请(专利权)人：包头金山磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：