[發明專利]一種耐腐蝕燒結釹鐵硼磁體的制備方法

有效

• 申請號: 201010146295.5
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101958171A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 徐鋒;陳棟;陳光;盧國文;朱海南;杜宇雷;李永勝;楊森
• 申請（專利權）人: 無錫南理工科技發展有限公司;江蘇晨朗電子集團有限公司;南京理工大學
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02;C22C1/03;B22F1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

技術領域

本發明涉及一種燒結釹鐵硼磁體的制備方法，特別是一種耐腐蝕燒結釹鐵硼磁體的制備方法。

背景技術

通過粉末冶金工藝制備的燒結釹鐵硼磁體，具有優異磁性能，已廣泛應用于電子、汽車、計算機、電力、機械、能源、環保、國防、醫療器械等眾多領域。燒結釹鐵硼系永磁材料主要由主相(接近Nd₂Fe₁₄B相)和富稀土相構成(注：另有富硼相，當燒結釹鐵硼中硼的原子百分比小于6.5％時，該相可忽略)。富稀土相一般分布在晶界處，構成了晶界相。富稀土相主要由稀土-鐵的金屬間化合物構成，其稀土原子百分含量往往高于75％。富稀土相在磁體中起到去磁交換耦合作用，有利于矯頑力的提高，同時由于其熔點低于主相，亦有利于磁體燒結的致密化。但是由于富稀土相的耐腐蝕性能較差，也使得燒結釹鐵硼磁體的耐腐蝕性能大大降低，限制了其在惡劣環境中的應用。燒結釹鐵硼材料腐蝕的主要機制包括氧化腐蝕和電化學腐蝕。燒結釹鐵硼的氧化首先從晶界(即富稀土相)開始，形成晶界腐蝕；而且由于材料致密度不高，氧化產物較疏松，一旦氧化后形成能夠連鎖反應，加速氧化。對此中國專利ZL200610038444.X提出利用非磁性稀土基塊體金屬玻璃作為晶界相以抗氧化，并取得較好的耐腐蝕性能的提升。然而，通常電化學腐蝕對燒結釹鐵硼耐腐蝕性能也有著重要的影響。由于晶界相的腐蝕電位比較低，且體積分數小，所以小陽極大陰極形式的局部腐蝕原電池帶來了晶界相較大的腐蝕電流密度，加速了晶間腐蝕和破壞。針對電化學腐蝕，專利申請號CN200510050000.3以及專利申請號CN200910098783.0分別公開了“晶界相中添加納米氮化硅提高釹鐵硼工作溫度和耐蝕性方法”以及“納米Zn晶界改性的高耐蝕性燒結釹鐵硼磁體及其制備方法”兩項專利申請。它們以雙合金工藝為基礎，通過在構成晶界相的富稀土金屬間化合物中添加耐腐蝕的納米氮化硅陶瓷顆粒以及納米Zn顆粒來改變晶界相的微觀結構，達到降低腐蝕電流密度的效果，提高了耐腐蝕性能。這種方法雖然能夠提高材料的耐蝕性能，但是其改善效果相當有限，難以應用；而且該技術方法并沒有改變富稀土相金屬間化合物的化學構成，材料的耐腐蝕性能仍然受到晶界相與主相之間電位差的影響，沒有從根本上解決材料耐蝕性的問題。而在傳統單合金法粉末冶金制備燒結釹鐵硼的工藝中，針對這一點，常通過復合添加其他元素來改善材料的耐蝕性能。典型的如住友特殊金屬株式會社的兩項專利ZL87106209.7和ZL91103569.9分別公開了“具有優異耐蝕性的稀土永磁體的生產方法”以及“具有優異耐蝕性的稀土永磁體”，指出在單合金工藝中Co、Al元素的添加能夠有效改善稀土永磁體的耐蝕性能。然而這兩個專利中涉及的材料配方和生產方法對應的稀土永磁體綜合性能較低，沒有解決高性能燒結釹鐵硼磁體的耐腐蝕性的相關問題。

雙合金方法是制備高性能燒結釹鐵硼磁體的一種先進方法。其工藝路線是分別設計主、輔合金的成分對應于主相和晶界相；通過控制主、輔合金的比例來控制燒結釹鐵硼磁體的顯微結構。通過雙合金方法能夠優化設計燒結釹鐵硼磁體的晶界，有效改善其綜合磁性能和耐腐蝕性能。典型的雙合金工藝中，輔合金的成分在單合金工藝制備的燒結釹鐵硼的富稀土相基礎上進行成分設計，仍含有易引起氧化腐蝕和電化學腐蝕的Fe、B等多種元素。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種耐腐蝕燒結釹鐵硼磁體的制備方法，它以高鈷含量的稀土鈷基合金作為雙合金工藝中的輔合金，從而提高燒結釹鐵硼磁體的耐腐蝕性。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種耐腐蝕燒結釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、選取主合金，主合金為釹鐵硼合金鑄錠或用速凝薄片工藝制成的釹鐵硼速凝薄片；

步驟2、配制輔合金，輔合金的原子百分比為R1_100-x-y-zCo_xM_yR2_z，其中25≤x≤60，0≤y≤10，0≤z≤10.R1為Nd或Pr中的一種或二者的混合，R2為Dy、Tb中的一種或二者的混合，M為Al、Ga、Cu、Ti、Nb、Zr、Hf中的一種或兩種及以上的混合；

步驟3、熔煉輔合金，得到輔合金鑄錠；

步驟4、將主、輔合金分別進行氫破碎，并對破碎后的主合金脫氫；

步驟5、將氫破碎處理后的主輔合金混合，并加入潤滑劑、抗氧化劑、汽油；

步驟6、將混合好的粉末利用氣流磨進行研磨，并在氣流研磨過程中加入氧來降低顆粒表面的活性；