[發(fā)明專利]通過添加金屬提高釹鐵硼永磁材料韌性的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810079742.2
• 申請(qǐng)日: 2008-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN101407896A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉祥;王瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西金山磁材有限公司
• 主分類號(hào): C22C47/14
• 分類號(hào): C22C47/14;C22F1/16
• 代理公司: 山西太原科衛(wèi)專利事務(wù)所
• 代理人: 朱 源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高釹鐵硼永磁材料力學(xué)性能的方法，具體為一種通過添加金屬提高釹鐵硼永磁材料韌性的方法。

背景技術(shù)

燒結(jié)釹鐵硼磁體作為重要的功能材料，已在電子計(jì)算機(jī)、電機(jī)、電動(dòng)、醫(yī)療器械、辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。高性能釹鐵硼的使用，不僅提高了磁性裝置和器件的性能，亦為器件小型化、微型化的實(shí)現(xiàn)提供了充分的保證。但是燒結(jié)釹鐵硼屬于典型的粉末冶金制品，脆性大、斷裂韌性差，易從晶界處引發(fā)沿晶斷裂，這既給材料生產(chǎn)本身帶來了問題，也給材料加工、應(yīng)用帶來了不少麻煩。

針對(duì)材料的這些不足，許多研究者做了大量工作并取得了一些成果，但絕大部分方案都集中在添加合金元素，對(duì)材料進(jìn)行改性、改變?cè)媳壤确较颉＿@些方法雖然取得了一定效果(尤其可提高抗彎強(qiáng)度)，但對(duì)材料韌性提高幅度有限。在建筑領(lǐng)域，為了提高混凝土的抗拉強(qiáng)度，除了通過改善混凝土中各種原料的比例或者增加其它添加劑的方法外，另外采取的一種措施是添加金屬短纖維，金屬短纖維一般具有兩端粗中間細(xì)的結(jié)構(gòu)，這樣一來，當(dāng)混凝土凝固后，大量的金屬短纖維能夠增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度。為此我們也可以推知在加工釹鐵硼永磁材料過程中，通過添加一定比例的金屬纖維可以提高其成型后的力學(xué)性能，但是由于加工釹鐵硼永磁材料是一個(gè)復(fù)雜的加工過程，任何一個(gè)細(xì)節(jié)的變化都會(huì)影響這種材料的磁特性，所以如何添加金屬纖維和如何選擇加工參數(shù)就成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有釹鐵硼永磁材料力學(xué)性能差的問題而提供了一種通過添加金屬提高釹鐵硼永磁材料韌性的方法。

本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種通過添加金屬提高釹鐵硼永磁材料韌性的方法，按燒結(jié)釹鐵硼材料配方配料，煉錠，氣流磨制備成合金粉末，在氣流磨后混料時(shí)加入金屬增韌添加物，使二者相混合，共同成型并燒結(jié)使二者復(fù)合。金屬增韌添加物的原料為工業(yè)純鐵、鐵鎳合金(坡莫合金)、鐵鈷合金等金屬類軟磁材料以及一些非晶態(tài)軟磁合金材料。

具體方法是：按燒結(jié)釹鐵硼材料配方配料，煉錠，氣流磨制備成合金粉末；金屬增韌添加物添加量為2-10％，將其與氣流磨制粉后的釹鐵硼合金粉末在混料時(shí)混合；混合粉料在1280-1440KA/m的磁場(chǎng)壓機(jī)中取向，應(yīng)用垂直鋼磨壓加冷等靜壓方式成型，生坯在10^-2～10^-3Pa真空條件下1333～1383K燒結(jié)3～5h后氣淬冷卻，于1073～1173k回火處理2～3h，于733～873k回火處理2～3h。最終制成陶瓷基類纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

本發(fā)明的關(guān)鍵在于增韌添加物的選定及添加比例，具體說明如下：

1增韌添加物的選擇：

1.1選擇標(biāo)準(zhǔn)：

a)有較高的飽和磁極化強(qiáng)度，使其對(duì)材料性能不會(huì)有大的影響；

b)韌性好，延展性好，能對(duì)釹鐵硼材料本身起到復(fù)合增韌作用。

1.2材料選擇：

從以上標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，我們最終材料的選擇有以下一些：工業(yè)純鐵、鐵鎳合金(坡莫合金)、鐵鈷合金等金屬類軟磁材料以及一些非晶態(tài)軟磁合金材料。

1.3增韌添加物形狀的選擇：

本發(fā)明中增韌添加物形狀可為細(xì)絲狀及切削絲狀或纖維狀：細(xì)絲狀加工容易，切削絲狀效果上更好一些。添加物尺度方面可選擇兩類：顆粒狀(＜0.5mm)和短切纖維狀(＞0.5mm)。其中脆性相對(duì)較大的增韌添加物可加工成顆粒狀添加；韌性好、延展性好的增韌添加物可加工成短切纖維狀添加物。

1.4添加比例及添加方法：列表說明如下：

1.5添加效果：

本發(fā)明技術(shù)特點(diǎn)為：通過纖維狀或顆粒狀的金屬軟磁材料-釹鐵硼材料的復(fù)合，彌補(bǔ)了燒結(jié)釹鐵硼由于抗熱沖擊能力差，在燒結(jié)氣淬時(shí)易裂而難于生產(chǎn)大規(guī)格產(chǎn)品的缺陷，使得大規(guī)格燒結(jié)釹鐵硼生產(chǎn)成為可能。

同時(shí)，通過復(fù)合使得所形成的復(fù)合燒結(jié)釹鐵硼材料既具有普通燒結(jié)釹鐵硼材料優(yōu)異的磁特性，高強(qiáng)度、高硬度等特性，又有較好的斷裂韌性，使得材料的抗變形、抗沖擊強(qiáng)度得到增強(qiáng)，改善了材料力學(xué)性能，拓展了其使用范圍，當(dāng)然，考慮到對(duì)燒結(jié)釹鐵硼性能不能影響太大，我們嚴(yán)格控制了金屬添加物的添加比例，這樣雖然難以根本解決燒結(jié)釹鐵硼永磁材料脆性差的問題，但畢竟在性能基本不受影響的前提下有了明顯的改善，使燒結(jié)釹鐵硼這一新型功能材料的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1