一种高矫顽力钕铁硼磁体及其制备方法技术

本申请涉及粉末冶金的技术领域，具体公开了一种高矫顽力钕铁硼磁体及其制备方法。一种高矫顽力钕铁硼磁体，所述磁体的原料包括如下组分：Nd：28~32wt%、Nb：0.1~0.3wt%、Co：1~2wt%、Zr：0.1~0.3wt%、Ti：0.1~0.3wt%、B：0.9~1wt%、Tb4O7：0.1~2wt%、Al：0.1~1wt%、Cu：0.1~0.2wt%、抗氧化剂3~4wt%，余量为Fe。一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：熔炼铸片、氢破、制粉、成型、烧结。本申请中的磁体，氧化铽在熔炼时主要分布在晶界，在烧结时扩散进入钕铁硼主相外延层，提高了外延层的各向异性场，从而能够制备高矫顽力的钕铁硼磁体。而能够制备高矫顽力的钕铁硼磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种高矫顽力钕铁硼磁体及其制备方法


[0001]本申请涉及粉末冶金的
，尤其是涉及一种高矫顽力钕铁硼磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，磁铁的应用也越来越广泛，从高科技产品到最简单的包装都需要用到磁铁，磁铁矫顽力是指磁性材料在饱和磁化后，当外磁场退回到零时其磁感应强度B并不退到零，只有在原磁化场相反方向加上一定大小的磁场才能使磁感应强度退回到零，该磁场称为矫顽力，是磁铁的一个重要性能。钕铁硼磁铁为目前为止在常温下具有最强磁力的永久磁铁，成型工艺有两种，一种是注塑成型，另一个是抽真空通过高温加热成型，这两种方法制备出的钕铁硼磁铁的矫顽力均不是很高，从而限制了钕铁硼的使用范围。

技术实现思路

[0003]为了提高制得磁体的矫顽力，本申请提供一种高矫顽力钕铁硼磁体及其制备方法。
[0004]第一方面，本申请提供的一种高矫顽力钕铁硼磁体，采用如下的技术方案：一种高矫顽力钕铁硼磁体，所述磁体的原料包括如下组分：Nd：28～32wt％、Nb：0.1～0.3wt％、Co：1～2wt％、Zr：0.1～0.3wt％、Ti：0.1～0.3wt％、B：0.9～1wt％、Tb4O7：0.1～2wt％、Al：0.1～1wt％、Cu：0.1～0.2wt％、抗氧化剂3～4wt％，余量为Fe。
[0005]通过采用上述技术方案，氧化铽在熔炼时主要分布在晶界，在烧结时扩散进入钕铁硼主相外延层，提高了外延层的各向异性场，从而能够制备高矫顽力的钕铁硼磁体。
[0006]在一个具体的可实施方案中，所述抗氧化剂包括己二酸二酰肼。
[0007]通过采用上述技术方案，己二酸二酰肼的加入，可以提高制得磁体的抗氧化性能，从而提高磁体的使用寿命。
[0008]第二方面，本申请提供的一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，采用如下的技术方案：一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：熔炼铸片：将Nd、Nb、Co、Zr、Ti、B、Tb4O7、Al、Cu、Fe加入到熔炼炉中进行熔炼，快速凝固，得到钕铁硼铸片；氢破：(1)将钕铁硼铸片经过机械破碎成粒度5mm以下的粗粉；(2)将粗粉装入氢破炉内，同时装入不锈钢钢珠；(3)将上述装料后的氢破炉抽真空至<1Pa，然后加热至50～100℃，保温1～2小时，进行预热；(4)关闭抽真空系统和加热系统，充入一定压力的氢气进行吸氢反应，吸氢时间为2～5小时，吸氢过程对炉体进行水冷，使反应温度保持在50～100℃；(5)吸氢结束后，在500～600℃下进行脱氢，脱氢结束后的真空度要求为<30Pa；(6)脱氢结束后冷却至室温，钕铁硼粉料出炉装入不锈钢桶内，并充入氮气保护；(7)在氮气保护下对钕铁硼粉料进行过筛，筛网的目数为10～20目，得到充分均匀氢破的钕铁硼粉料；
制粉：在无氧、氩气为载体的气氛下，将钕铁硼粉料进行气流磨粉，得到细粉，加入氧化剂，搅拌混合均匀；成型：在氮气的保护下，利用磁场将细粉取向成型；烧结：将成型的细粉进行高温烧结，得到钕铁硼磁体。
[0009]通过采用上述技术方案，先将原料进行熔炼铸锭，得到钕铁硼铸片，接着对钕铁硼铸片进行氢破、气流磨粉，得到细粉，然后将细粉进行磁场成型，最后进行烧结，得到矫顽力较高的钕铁硼磁体。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述步骤(2)中加入的不锈钢钢珠的直径为10
‑
20mm，且加入不锈钢钢珠的重量为粗粉重量的1％
‑
2％。
[0011]通过采用上述技术方案，本申请中进一步限定了不锈钢钢珠的直径以及加入量，从而可以提高氢破效果。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述步骤(4)中吸氢反应时充入的氢气压力为0.1
‑
0.2MPa。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述步骤(7)中经充分均匀氢破后得到的钕铁硼粉料的粒度小于2mm。
[0014]通过采用上述技术方案，限定了氢破后钕铁硼粉料的粒度，方便后续的气流磨粉。
[0015]在一个具体的可实施方案中，所述制粉步骤中，得到细粉的粒度为3
‑
5微米。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述成型中，利用1.5
‑
2.0T的磁场将细粉取向成型。
[0017]在一个具体的可实施方案中，所述烧结步骤为：在真空度小于1Pa下进行加热，在0.5
‑
0.8h将炉温升至400
‑
450℃，保温0.8
‑
1.2h；然后在0.8
‑
1.2h将炉温升至800
‑
820℃，保温1.2
‑
1.5h；接着在1.8
‑
2.1h将炉温升至1000
‑
1080℃，保温4～6h，烧结结束后充入氩气快速冷却，最后在800～920℃保温2～3h进行第一级热处理后充入氮气快速冷却，在450～520℃保温3～5h进行第二级热处理后充入氮气快速冷却得到钕铁硼磁体。
[0018]通过采用上述技术方案，烧结步骤中采用阶段性升温和降温的方式，可以使得磁体晶粒分布更加均匀，富钕边界相更加狭窄，使得最终成型的磁体磁化更加均匀，且具有较高的矫顽力。
[0019]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请中氧化铽在熔炼时主要分布在晶界，在烧结时扩散进入钕铁硼主相外延层，提高了外延层的各向异性场，从而能够制备高矫顽力的钕铁硼磁体；2.本申请中的方法，先将原料进行熔炼铸锭，得到钕铁硼铸片，接着对钕铁硼铸片进行氢破、气流磨粉，得到细粉，然后将细粉进行磁场成型，最后进行烧结，得到矫顽力较高的钕铁硼磁体；3.本申请方法中的烧结，采用阶段性升温和降温的方式，可以使得磁体晶粒分布更加均匀，富钕边界相更加狭窄，使得最终成型的磁体磁化更加均匀，且具有较高的矫顽力。
具体实施方式
[0020]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0021]实施例中所有原料均可通过市售获得。其中Tb4O7CAS号：12037
‑
01
‑
3；氧化石墨烯
CAS号：7782
‑
42
‑
5。实施例
[0022]实施例1实施例1提供了一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：熔炼铸片：将Nd：28wt％、Nb：0.1wt％、Co：1wt％、Zr：0.1wt％、Ti：0.1wt％、B：0.9wt％、Tb4O7：0.1wt％、Al：0.1wt％、Cu：0.1wt，其余为Fe的原料加入到熔炼炉中进行熔炼，快速凝固，冷却，得到钕铁硼铸片；其中抗氧化剂为己二酸二酰肼；氢破：(1)将钕铁硼铸片经过机械破碎成粒度5mm以下的粗粉；(2)将粗粉装入氢破炉内，同时装入不锈钢钢珠；其中不锈钢钢珠的直径为10
‑
20mm，且不锈钢钢珠重量占粗粉重量的1％；(3)将上述装料后的氢破炉抽真空至&l本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于：所述磁体的原料包括如下组分：Nd：28~32wt%、Nb：0.1~0.3wt%、Co：1~2wt%、Zr：0.1~0.3wt%、Ti：0.1~0.3wt%、B：0.9~1wt%、Tb4O7：0.1~2wt%、Al：0.1~1wt%、Cu：0.1~0.2wt%、抗氧化剂3~4wt%，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的一种高矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于：所述抗氧化剂包括己二酸二酰肼。3.一种如权利要求1
‑
2所述的高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：熔炼铸片：将Nd、Nb、Co、Zr、Ti、B、Tb4O7、Al、Cu、Fe加入到熔炼炉中进行熔炼，快速凝固，得到钕铁硼铸片；氢破：（1）将钕铁硼铸片经过机械破碎成粒度5mm以下的粗粉；（2）将粗粉装入氢破炉内，同时装入不锈钢钢珠；（3）将上述装料后的氢破炉抽真空至<1Pa，然后加热至50~100℃，保温1~2小时，进行预热；（4）关闭抽真空系统和加热系统，充入一定压力的氢气进行吸氢反应，吸氢时间为2~5小时，吸氢过程对炉体进行水冷，使反应温度保持在50~100℃；（5）吸氢结束后，在500~600℃下进行脱氢，脱氢结束后的真空度要求为<30Pa；（6）脱氢结束后冷却至室温，钕铁硼粉料出炉装入不锈钢桶内，并充入氮气保护；（7）在氮气保护下对钕铁硼粉料进行过筛，筛网的目数为10~20目，得到充分均匀氢破的钕铁硼粉料；制粉：在无氧、氩气为载体的气氛下，将钕铁硼粉料进行气流磨粉，得到细粉，加入氧化剂，搅拌混合均匀；成型：在氮气的保护下，利用磁场将细粉取向成型；烧结：将成型的细粉进行高温烧结，得到钕铁硼磁体。4.根据权利要求3所述的一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭维波，
申请(专利权)人：宁波佳丰磁材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：