[發明專利]階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置及方法

有效

• 申請號: 201310049168.7
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103084577A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 姜巨福;王迎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22F3/20
• 分類號: B22F3/20;H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種制備Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置及方法。

背景技術

納米晶復相稀土永磁材料是一種新型的永磁體，具有高剩磁、高磁能積和相對高的矯頑力以及低的稀土含量和較好的化學穩定性，是一種有廣泛應用前景的廉價稀土永磁材料。納米復相稀土永磁材料以其較高的綜合磁性能，成為各國學者研究的熱點。納米晶稀土永磁與傳統永磁不同，隨著晶粒尺寸的減小，比表面積增大，晶間交換耦合作用顯著增強，在傳統永磁中可以合理忽略的晶間交換耦合作用，而在納米晶稀土永磁中顯得十分重要。近幾年來，如何提高納米復相稀土永磁材料的綜合磁性能，已經成為各國學者研究的熱點。其中研究的重點仍然放在磁性粉末上，而對于制備大塊致密的兩相耦合磁體研究較少。

目前關于致密高性能磁體的制造方法主要是熱壓變形和粘接磁體。熱壓變形主要是采用熱鐓粗的原理對磁粉進行熱變形從而獲得致密且高性能的永磁體。熱壓的變形量有限，所以磁粉在變形中的變形量不大。并且熱壓采用的模具材料非常昂貴，從而使制備成本高。粘接方法是利用粘接性將磁粉粘接在一起，從而制備磁體材料。但是粘接永磁體由于粘接劑的存在，而導致磁體的致密度不高，從而影響其磁性能。而且納米耦合磁體由于兩相的交互耦合作用才使其磁性能大大提高。所以納米耦合磁體的兩相晶粒尺寸不能太大，一般都小于100nm。納米耦合磁體由于晶粒尺寸受到嚴格限制，所以一般不進行燒結。制備致密且磁性能高的納米晶復相永磁體對磁性材料的發展非常重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種階梯式熱擠壓制備富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁體裝置及方法，以解決制備大塊納米復相磁體的技術瓶頸問題。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：所述裝置包括上模板、墊板、沖頭固定套、擠壓沖頭、擠壓凹模套、電阻絲、下模板、一級擠壓凹模、二級擠壓凹模和加熱套，上模板的下端面與墊板的上端面固接，擠壓沖頭的一端裝在沖頭固定套內且與墊板的下端面連接，墊板、沖頭固定套及擠壓沖頭的端頭均裝在加熱套，加熱套的上端面與上模板固接，擠壓凹模套內設有一級擠壓凹模且二者均與下模板連接，一級擠壓凹模為圓臺形，一級擠壓凹模的大直徑端沿徑向開有與二級擠壓凹模相匹配的第一圓形沉孔，一級擠壓凹模的沿中心軸線開有與第一圓形沉孔相連通且與永磁體相對應的階梯圓孔，二級擠壓凹模為圓柱體，二級擠壓凹模的底端面開有第二圓形沉孔，二級擠壓凹模的上端面開有與階梯圓孔連通的第一通孔且階梯圓孔與通孔構成二級階梯圓孔，二級擠壓凹模裝在第一圓形沉孔，擠壓沖頭的另一端設在階梯圓孔的上部，下模板開有與第二圓形沉孔相對應的第二通孔，擠壓凹模套設有電阻絲。

本發明具有以下有益效果：本發明采用階梯熱擠壓方法來制備大塊致密的納米晶復相耦合磁體。首先，在材料配比上，選擇富Nd相的Nd2Fe14B和α-Fe混合，在熱擠壓過程中，富Nd相充當潤滑劑，減少了擠壓后裂紋的出現，有利于獲得致密磁體。同時采用的熱擠壓方法使得磁體在致密同時伴隨晶化，有效控制磁體晶粒尺寸的長大，能夠獲得晶粒尺寸小于100nm的致密磁體，使軟硬磁性相更好的耦合；在成形方法上，將傳統的擠壓方法應用到納米復相耦合磁性材料上來，不僅能夠使磁體致密，而且制備裝置結構簡單；

本發明方法具有工藝簡捷、成本低、易操作等優點。利用該裝置及方法制備的Nd2Fe14B/α-Fe永磁體變形量大，晶粒組織細小，磁性能高。

附圖說明

圖1是本發明裝置的整體結構主視圖。

具體實施方式