[發明專利]低成本燒結釹鐵硼磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201210068200.1
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102592778A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 呂竹風;徐小衛
• 申請（專利權）人: 寧德市星宇科技有限公司
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本發明涉及燒結釹鐵硼磁體，尤其涉及一種低成本燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術

隨著國內稀土永磁體產業的不斷擴大，使得我國的寶貴資源-稀土儲量越來越少，從而導致制造燒結釹鐵硼的主要稀土金屬(如鐠、釹、鏑等)的價格越來越高，大大增加了燒結釹鐵硼永磁材料的生產成本，使得產業的發展受到了相當的制約。而同時，與鐠、釹等金屬一起分離出來的鑭(La)等稀土金屬卻得不到很好的利用而被閑置起來。

由于稀土元素極易氧化，而且釹鐵硼粉末的粒度小，更易于氧化。而目前釹鐵硼粉末在磁場成型前未對料粉進行冷卻處理，料粉極易氧化。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可得到磁性能優異的低成本燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。?

本發明的技術方案為：所述燒結釹鐵硼磁體的組份及其重量百分含量為：

Pr????5.0~6.0%；?

Nd???20~25%；

La???2.0~4.0%；

Gd???1.5~2.5%；

B????0.9~1.3%；

Al????0.5~1.0%；

Cu???0.12~0.17%；

Zr????0.08~0.12%；

余量以鐵補齊。

所述La的重量百分含量為3.0%。

所述的低成本燒結釹鐵硼磁體的制備方法包括以下步驟：

1）原料預處理：除去各組份表面的銹斑、雜質，并將各組份破碎或剪切成35mm以下的小塊進行配料；

2）鑄錠熔煉：將預處理過的各組份投入到真空熔煉爐中并對真空熔煉爐抽真空，當其內的真空度小于3Pa時，啟動加熱裝置，加熱功率為最大功率的三分之一，加熱至金屬Pr、Nd開始熔化時，停止抽真空和加熱，對真空熔煉爐充氬氣至其內的壓力達-0.04MPa?～-0.06MPa，開始熔煉，將功率調至最大；當全部原料均熔化后，將功率調至最大值的四分之三，熔煉2~8min；當合金液表面結膜后，將合金熔液澆入冷錠模，最后冷卻成型；

3）氫碎制粉：往粗破碎機中通入氮氣，將經步驟2）鑄錠熔煉的合金塊投入粗破碎機中，破碎成尺寸在4*4*4mm以下的中碎料；

先往氫碎爐中通入氮氣，將上述所得的中碎料裝入氫碎爐中，然后將氮氣置換成氫氣，進行氫破碎處理，得到-40目以下的料粉；?

然后將上述得到的料粉添加抗氧化劑混合后，加入氣流磨中，經氣流磨制粉得到粒徑在4微米以下的粉末，然后將粉末放入0-4℃的冰柜中低溫冷卻；

4）磁場取向成型：稱取步驟3）冷卻的粉末填入磁場壓機的模腔中，模腔磁場大于18000e，在磁場作用下，粉末的易磁化軸轉向強磁場方向；

5）等靜壓：將經步驟4）的磁場壓機壓制得到的壓坯真空包裝后裝入等靜壓機的高壓腔中，在185-195MPa的壓力下保持16-22s；

6）燒結：將經步驟5）等靜壓操作的壓坯除去真空包裝，并裝入料盒中再將料盒裝入真空燒結爐中，然后將真空燒結爐抽真空，直至真空度為0.04Pa時開始加熱，當壓坯脫氣完畢后升溫至1090℃～1110℃，恒溫2～3小時；

7）時效：將步驟6）燒結的壓坯放入真空加熱爐中，抽真空，在0.1Pa的壓力下升溫至870-970℃保溫2-3小時；冷卻至室溫后抽真空，再升溫至450-670℃保溫3-5小時；

8）檢測：測試產品的磁參數。

采用本發明的鑄錠熔煉工藝，在真空下進行熔煉，嚴格控制加熱功率和壓力，得到優良的鑄錠組織，鑄錠厚度為10mm左右，可完全抑制α-Fe晶體的出現，富Nd相沿晶界均勻分布，縮短了燒結時間，改善了稀有金屬的可加工性，提高最終產品燒結釹鐵硼磁體的性能。

所述步驟3）中，氫碎爐和氣流磨在使用前，先將氫碎爐和氣流磨通入氮氣進行靜態排氧和動態排氧處理，直至其內的氧含量小于500ppm，保證稀有金屬料粉在氫碎爐和氣流磨中不易被氧化。

所述步驟3）中，氫碎爐通入氮氣后，將中碎料裝入氫碎爐中，然后抽真空，再通入氫氣，在壓力0.07~0.090MPa的氫氣氣氛中，于室溫下進行氫破碎處理，得到-40目以下的料粉；

然后將上述得到的料粉加入抗氧化劑混合，然后在氮氣保護下加入氣流磨中，氣流磨的氮氣壓力在0.65MPa以下，分級輪轉速為3500-4400?r.min^-1，經氣流磨制粉得到粒徑在4微米以下的粉末，然后將粉末放入0-4℃的冰柜中低溫冷卻。