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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁性材料,具体涉及一种高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法。
技术介绍
1、近年来,随着钕铁硼磁体磁性能的提升和生产成本下降,以它为主要材料的高功率密度永磁电机呈现出迅猛的发展势头,在风力发电、轨道交通、新能源汽车等领域中永磁电机得到了广泛应用。随着应用的深入,对钕铁硼磁体的综合磁性能提出了更高的要求,高性能钕铁硼材料一直是全球磁性材料行业追求的目标。
2、大塑性变形(spd)是一种重要的材料致密化和纳米化方法,将大塑性变形应用于nd-fe-b合金,可以进一步细化晶粒尺寸。有研究表明,高压扭转hpt大塑性变形可以诱导非晶基体中形成α-fe和nd2fe14b纳米晶。随着应变的增加,磁体中α-fe相的体积分数增加,α-fe和nd2fe14b相的晶粒尺寸减小至10-20 nm,因而获得更高的磁性能。这种基于应力场、应变场和温度场调控的大塑性热变形技术可以实现非晶合金材料的致密化、纳米晶化和织构化。
3、晶界扩散技术是近几年发展起来的钕铁硼材料提高磁性能、减重稀土的新技术。在相同矫顽力下其重稀土含量仅为传统高矫顽力烧结钕铁硼永磁体的20~30%,且剩磁基本保持不变,然而存在扩散效率和深度的限制。针对这个问题,为了增加钕铁硼磁体的扩散效率和深度,采用原位晶界扩散方式,可以从本质上改变扩散磁体深度的局限性。目前原位晶界扩散至少有2种实现方法:一种方法是在进行气流磨细化钕铁硼粉末时通入重稀土蒸气,使得钕铁硼颗粒的表面包覆一层具有一定厚度的重稀土金属膜,这层重稀土膜在磁体高温烧结成型时会扩散进入2:
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,通过高压扭转使钕铁硼磁体发生形核、拉长变形并细化,通过原位晶界扩散改变扩散磁体深度和有效晶界调控获得高矫顽力钕铁硼磁体。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供的技术方案是:一种高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,包括下列步骤:
3、步骤1:将钕铁硼粉末和重稀土粉末混合,然后进行研磨以达到混合均匀,得到复合粉末;
4、步骤2:将步骤1得到的复合粉末预先压制成块状磁体;
5、步骤3:将块状磁体置于高压扭转设备,使其发生形核、拉长变形并细化,得到片状磁体;
6、步骤4:将获得的片状磁体在真空条件下进行扩散热处理以发生原位晶界扩散,获得高矫顽力钕铁硼磁体获得高矫顽力钕铁硼磁体。
7、优选的技术方案为:步骤1中,所述钕铁硼粉末为纳米双相钕铁硼粉末,由α-fe相与钕铁硼相组成;所述复合粉末的平均粒径为3-5μm。
8、优选的技术方案为:所述重稀土粉末为dy、tb、gd、pr、nd、ce和la粉末中的至少一种;所述重稀土粉末的平均粒径为3-5μm。
9、优选的技术方案为:步骤2中,使用压片机进行压制,具体包括:在15 mpa-30 mpa的压力条件下保持1-3 min进行压制。
10、优选的技术方案为:步骤3中,磁体高压扭转的工作条件为:压力为500-1000 mpa,扭转圈数为1-10圈,并以60。/min下进行。
11、优选的技术方案为:扩散热处理的温度为600-900℃,时间为10-60 min。
12、由于上述技术方案运用,本专利技术与现有技术相比具有的优点是:
13、1、本专利技术的高压扭转hpt技术可以使钕铁硼磁体发生形核、拉长变形并细化,将大塑性变形应用于nd-fe-b合金,可以实现非晶合金材料的致密化、纳米晶化和织构化。
14、2、本专利技术的原位晶界扩散过程发生在单个微纳米级的钕铁硼颗粒上,可以从本质上改变扩散磁体深度的局限性,通过改变扩散磁体深度和有效晶界调控获得高矫顽力钕铁硼磁体。
15、3、本专利技术与传统扩散重稀土合金相比,本专利技术工艺过程简单,易操作,有利于制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体,满足永磁材料市场需求。
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1.一种高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:包括下列步骤:
2.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤1中,所述钕铁硼粉末为纳米双相钕铁硼粉末,由α-Fe相与钕铁硼相组成;所述复合粉末的平均粒径为3-5μm。
3.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:所述重稀土粉末为Dy、Tb、Gd、Pr、Nd、Ce和La粉末中的至少一种;所述重稀土粉末的平均粒径为3-5μm。
4.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤2中,使用压片机进行压制,具体包括:在15 MPa-30 MPa的压力条件下保持1-3min进行压制。
5.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤3中,磁体高压扭转的工作条件为:压力为500-1000 MPa,扭转圈数为1-10圈,并以60°/min下进行。
6.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其
...【技术特征摘要】
1.一种高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:包括下列步骤:
2.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤1中,所述钕铁硼粉末为纳米双相钕铁硼粉末,由α-fe相与钕铁硼相组成;所述复合粉末的平均粒径为3-5μm。
3.根据权利要求1所述的高压扭转制备高矫顽力晶界扩散钕铁硼磁体的方法,其特征在于:所述重稀土粉末为dy、tb、gd、pr、nd、ce和la粉末中的至少一种;所述重稀土粉末的平均粒径为3-5μm。
4.根据权利要求1所述的高...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴琼,梁娇丽,余道德,杨杭福,胡秀坤,葛洪良,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:
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