一种高性能钕铁硼磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能钕铁硼磁体及其制备方法，它解决了现有技术中钕铁硼磁体性能低，废料利用率不高等问题。本发明专利技术的钕铁硼磁体是由钕铁硼废料与富稀土合金形成的混合料通过烧结工艺制备而成，其中钕铁硼废料与富稀土合金在混合料中的质量百分比分别为70％-99％与1％-30％；其性能为剩磁(Br)：≥11.9kGs，内禀矫顽力(Hcjj)≥15kOe，矫顽力(Hcb)≥11.2kOe，磁能积((BH)max)：34.8-48.0MGOe，方形度(HK/Hcj)：0.92-0.98。其制备方法为：熔炼钕铁硼废料；制备钕铁硼废料粉；配制混合料；成型；烧结。本发明专利技术的钕铁硼磁体性能高，制备方法简单，废料利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钕铁硼磁体，具体涉及，属于稀土磁材料

技术介绍
钕铁硼磁体材料因具有良好的性价比，广泛应用于国际和国内的新兴发展产业和支柱产业，如计算机工业、信息工业、通讯工业、汽车工业、核磁共振成像工业、办公自动化等。但稀土的环境成本高,随着国家控制力度的加大,其材料成本越来越高,在这个大环境下降低成本显得尤其重要。现有钕铁硼磁体的成型工艺通常采用先压制毛坯，再用机加工达到产品要求尺寸的工艺。然而由于现有的成型工艺不成熟，钕铁硼磁体材料加工利用率通常在65% 80%之间，大量的钕铁硼磁体材料因在机加工过程中无法直接利用而形成钕铁硼磁体废料。加之钕铁硼磁体在烧结过程中控制较难，生产过程中也会产生一定的钕铁硼磁体废料。为利用钕铁硼磁体废料，中国专利申请(公告号:CN1076853C)公开了一种用钕铁硼磁体废料制备钕铁硼磁体的方法，该方法将钕铁硼磁体废料与钕铁硼磁体新料按照一定比例兑掺后混合，采用传统工艺与传统设备，如中频感应炉，熔炼而得到钕铁硼磁体。然而，在所述方法中，所述钕铁硼磁体废料在混合料中的质量百分比通常在50 %以下，利用率不高，且所得到的钕铁硼磁体的性能也较差，难以满足高要求的应用场合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种高性能的钕铁硼磁体。本专利技术的目的通 过以下技术方案实现，一种高性能钕铁硼磁体，该钕铁硼磁体是由钕铁硼废料与富稀土合金形成的混合料通过烧结工艺制备而成。其中所述钕铁硼废料与富稀土合金在混合料中的质量百分比分别为70% 99%与I % 30%。所述钕铁硼废料包括质量百分比为29% 50%的稀土元素和质量百分比为50% 71%的其它元素。所述富稀土合金包括质量百分比为29% 70%的稀土元素和质量百分比为30% 71%的其它元素。所述钕铁硼磁体性能如下:剩磁(Br)为彡11.9kGs，内禀矫顽力(Hcj)彡15k0e，矫顽力(Hcb)彡 11.2k0e，磁能积((BH)max)为 34.8-48.0MGOe，方形度(HK/Hcj)为 0.92 0.98 ο相对于现有技术，本申请中的高性能钕铁硼磁体通过选择合适的钕铁硼废料与富稀土合金混合，并通过烧结工艺即可得到高性能的钕铁硼磁体。所述钕铁硼磁体的主要性能均达到较高水平。且所述钕铁硼废料在混合料中的质量比达到70% 99%，大大提高了钕铁硼废料的利用率，降低了成本。本专利技术中所述的其他元素系指非稀土元素。在上述高性能钕铁硼磁体中，所述钕铁硼废料中的稀土元素为镨(Pr)、钕(Nd)、镝(Dy)，和铽(Tb)、钦(Ho)、钆(Gd)中的一种或多种。所述钕铁硼废料中其它元素为铁(Fe)、硼(B)、招(Al)、铜(Cu)、铌(Nb)、钴(Co)，和钛(Ti)、锆(Zr)、镓(Ga)中的一种或多种。所述富稀土合金中的稀土元素为镨(Pr)、钕(Nd)、镝(Dy)，和(Tb)、钦(Ho)、钆(Gd)中的ー种或多种。所述富稀土合金中的其它元素为铁(Fe)、铝(Al)、硼(B)、铜(Cu)、铌(Nb)、钴(Co)，和钛(Ti)、锆(Zr)、镓(Ga)中的ー种或多种。由于钕铁硼磁体添加了镝元素，该钕铁硼磁体的矫顽カHe可得到显著提高。因为当镝原子进入主相，会形成(NdhDyx)2Fe14B四方相，而(NdhDyx)2Fe14B四方相中尤其是Dy2Fe14B四方相具有很高的各向异性，在室温下其各向异性场Hk比Nd2Fe14B强得多，因此提高了钕铁硼磁体的矫顽カ。钕铁硼磁体的总磁矩、剩磁和最大磁能积随镝含量的増加而减小，故本专利技术将钕铁硼磁体中镝的含量控制在0.98% 5.24%之间，一方面用以提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力、另ー方面可改善钕铁硼磁体的温度稳定性。另外，本专利技术通过选择具有合适质量百分比的钛、锆、镓、铽、钦、钆等元素，这些元素在烧结时能通过扩散作用进入Nd-Fe-B主相的组织中，部分取代Nd或Fe，改善磁体的显微组织，从而较全面地改善磁体的耐磨蚀性能。进ー步地，所述的钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为PrNd:29%, B:0.95%,Dy:0.5%, Al:0.2%, Nb:0.2%, Ti:0.1%, Cu:0.12%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。所述富稀土合金中各成分及其质量百分比为PrNd:45%, B:1.2%, Dy:10%, Al:0.25%,Nb:0.2%, Ti:0.1%, Cu:0.2%, Co:20%, Fe:68.93%。所述钕铁硼磁体的剩磁(Br)为13.96kGs，内禀矫顽力(Hcj)为 15.1lkOe,矫顽カ(Hcb)为 13.05k0e,磁能积(BH(max))为46.85MG0e，方形度(HK/Hcj)为 0.98。进ー步地，所述的钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为PrNd:24.5%, B:1%,Dy:4.2%,Al:0.2%,Nb:0.2%,Tb:1.2%,Cu:0.12%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。所述富稀土合金中各成分及其质量百分比为PrNd20%，B:1%,Dy:30%,A1:0.25%,Nb:0.2%,Tb:20%,Cu:0.2%,Co:20%,Fe:8.35%。所述钕铁硼磁体的剩磁(Br)为 11.98kGs，内禀矫顽カ(Hcj)为 31.12k0e，矫顽カ(Hcb)为 11.28k0e，磁能积(BH(max))为 34.89MG0e，方形度(HK/Hcj)为 0.92。进ー步地，所述的钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为PrNd:28.7 %，B:0.99%, Dy:2.2%, Al:0.2%, Nb:0.2%, Ga:0.15%, Cu:0.12%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。所述富稀土合金中各成分及其质量百分比为PrNd:20%，B:1%，Dy:30%，Al:0.25%, Nb:0.2%, Cu:0.2%, Co:30%, Fe:18.35%。所述钕铁硼磁体的剩磁(Br)为13.05kGs,内禀矫顽力(Hcjj)为 21.38k0e,矫顽カ(Hcb)为 12.89k0e,磁能积(BH(max))为 41.97MG0e，方形度(HK/Hcj)为 0.98。本专利技术的另ー个目的在于提供一种废料利用率高的制备所述高性能钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤:S1、熔炼钕铁硼废料:将钕铁硼废料放入真空速凝机中熔炼至该钕铁硼废料全部熔化，将完全熔化后的钕铁硼废料浇注成甩片。S2、制备钕铁硼废料粉:測定所述甩片的成分后，将该甩片置于氢碎炉中进行氢碎，然后将氢碎后的甩片放入气流磨中细磨形成钕铁硼废料粉。S3、配制混合料:根据甩片成分測定的結果，将所述制备的钕铁硼废料粉与由富稀土合金制成的富稀土合金粉混合形成混合料，在混合料中添加抗氧化助剂并搅拌至混合料均匀。S4、成型:将所述搅拌均匀的混合料在氮气的保护下放入成型压机模具中加磁场进行取向，取向后压制成型为生坯，将生坯放入等静压机加压，保压形成坯件。S5、烧结:将所述坯件在氮气的保护下先剥油，再置于真空烧结炉中进行脱氢、高温烧结、回火，回火后采用氮气风冷至常温出炉得到钕铁硼磁体。在所述高性能钕铁硼磁体的制备方法中，在步骤SI中，所述的真空速凝炉中的熔炼温度为1350 1550°C，真空速凝机中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼磁体是由钕铁硼废料与富稀土合金形成的混合料通过烧结工艺制备而成，其中所述钕铁硼废料与富稀土合金在混合料中的质量百分比分别为70％?99％与1％?30％；所述钕铁硼废料包括质量百分比为29％?50％的稀土元素和质量百分比为50％?71％的其它元素；所述富稀土合金包括质量百分比为29％?70％的稀土元素和质量百分比为30％?71％的其它元素；所述钕铁硼磁体性能如下：剩磁(Br)为≥11.9kGs，内禀矫顽力(Hcj)≥15kOe，矫顽力(Hcb)≥11.2kOe，磁能积((BH)max)为34.8?48.0MGOe，方形度(HK/Hcj)为0.92?0.98。

【技术特征摘要】
1.种高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼磁体是由钕铁硼废料与富稀土合金形成的混合料通过烧结工艺制备而成，其中所述钕铁硼废料与富稀土合金在混合料中的质量百分比分别为70% -99%与1% -30%;所述钕铁硼废料包括质量百分比为29% -50%的稀土元素和质量百分比为50% -71%的其它元素；所述富稀土合金包括质量百分比为29% -70%的稀土元素和质量百分比为30% -71%的其它元素；所述钕铁硼磁体性能如下:剩磁(Br)为彡11.9kGs,内禀矫顽力(Hcj)彡15kOe,矫顽力(Hcb)彡11.2kOe,磁能积((BH) max)为 34.8-48.0MGOe，方形度(HK/Hcj)为 0.92-0.98。2.据权利要求1所述的高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼废料中的稀土元素为镨(Pr)、钕(Nd)、镝(Dy)，和铽(Tb)、钦(Ho)、钆(Gd)中的一种或多种，所述钕铁硼废料中其它元素为铁(Fe)、硼(B)、招(Al)、铜(Cu)、银(Nb)、钴(Co)，和钛(Ti)、锆(Zr)、镓(Ga)中的一种或多种；所述富稀土合金中的稀土元素为镨(Pr)、钕(Nd)、镝(Dy)JP(Tb)、钦(Ho)、钆(Gd)中的一种或多种，所述富稀土合金中的其它元素为铁(Fe)、铝(Al)、硼(B)、铜(Cu)、银(Nb)、钴(Co)，和钛(Ti)、锆(Zr)、镓(Ga)中的一种或多种。3.据权利要求1或2所述的高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为 PrNd:29%, B:0.95%, Dy:0.5%, Al:0.2%, Nb:0.2%, Ti:0.1%,Cu:0.12%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述富稀土合金中各成分及其质量百分比为PrNd:45%,B:1.2%,Dy:10%,A1:0.25%,Nb:0.2%，T1:0.1%，Cu:0.2%，Co:20%,Fe:68.93%;所述钕铁硼磁体的剩磁(Br)为13.96kGs,内禀矫顽力(Hcj)为15.1lkOe,矫顽力(Hcb)为 13.05k0e，磁能积(BH(max))为 46.85MG0e，方形度(HK/Hcj)为 0.98。4.据权利要求1或2所述的高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为 PrNd:24.5%, B: I %, Dy:4.2%, Al:0.2%, Nb:0.2%, Tb:1.2%,Cu:0.12%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述富稀土合金中各成分及其质量百分比为PrNd20 %, B:1 %, Dy:30%, Al:0.25%, Nb:0.2%, Tb:20 %, Cu:0.2%, Co:20%, Fe:8.35% ;所述钕铁硼磁体的剩磁(Br)为11.98kGs,内禀矫顽力(Hcj)为31.12k0e，矫顽力(Hcb)为 11.28k0e，磁能 积(BH(max))为 34.89MG0e，方形度(HK/Hcj)为 0.92。5.据权利要求1或2所述的高性能钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼废料中各成分及其质量百分比为 PrNd:28.7%, B:0.99%, Dy:2.2%, Al:0.2%, Nb:0.2%, Ga:0.15%,Cu:0.12%,余量为Fe及不可避免的杂质；所述富稀土合金中各成分及其质量百分比...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红良，
申请(专利权)人：宁波同创强磁材料有限公司，
类型：发明
国别省市：