[發(fā)明專利]一種水\油流磨制備釹鐵硼永磁合金粉末的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410697424.8
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN104493183A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紀(jì)恒;高學(xué)緒;包小倩;湯明輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F9/04
• 分類號(hào): B22F9/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁性材料領(lǐng)域，涉及一種水/油流磨制備釹鐵硼永磁合金粉末的制備方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼稀土永磁合金,以其優(yōu)良的磁性能得到越來越多的應(yīng)用，被廣泛用于醫(yī)療的核磁共振成像，計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器，音響、手機(jī)等；隨著節(jié)能和低碳經(jīng)濟(jì)的要求，釹鐵硼稀土永磁合金又開始在汽車零部件、家用電器、節(jié)能和控制電機(jī)、混合動(dòng)力汽車，風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用。截止至2011年，我國稀土釹鐵硼永磁體實(shí)際產(chǎn)量已經(jīng)超過10萬噸，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量達(dá)到15-20萬噸，躍居世界首位，但是由于我國生產(chǎn)的大多數(shù)永磁性材料都屬于低端產(chǎn)品，只能靠廉價(jià)的勞動(dòng)力和低廉的商品價(jià)格摻與國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，造成我國雖然是永磁體生產(chǎn)技術(shù)大國，卻非生產(chǎn)技術(shù)強(qiáng)國的現(xiàn)狀。當(dāng)前釹鐵硼工藝的研發(fā)基本接近于行業(yè)瓶頸，近2-3年內(nèi)都未能有所突破，究其主要原因在于工藝的革新進(jìn)度。每一次性能的大幅度提升，都源于工藝的改進(jìn)。如從傳統(tǒng)球磨到氣流磨，增加氫破工藝，甩片工藝，無氧工藝、滲Dy工藝等。

目前的釹鐵硼工藝是配料后熔煉鑄錠、粗碎、中碎、細(xì)碎后球磨或者氣流磨，最終制備平均粒度在2μm-5μm左右的粉末。廣泛使用的為SCHD工藝，工藝方案為采用速凝甩帶爐制備0.2mm左右薄片，后采用氫破、氣流磨工序，最終制備平均粒度在2μm-5μm左右的粉末性，雖然SC-HD工藝較原始工藝更有利于釹鐵硼主相的生產(chǎn)，也較鑄錠工藝把稀土使用量由傳統(tǒng)的30-33.5％wt降低28.5-30.5％wt，同時(shí)改善了磁性能。然而整體工藝復(fù)雜，其中氣流磨工藝工作效率低且容易提高氧含量。

有研究者采用不同的制粉方法制備釹鐵硼合金粉末，力圖克服氣流磨工藝存在的弊端。郭志猛等人(專利號(hào)201010033732.2)介紹了一種微細(xì)球形釹鐵硼粉的制備方法，通過氫破和射頻等離子熔融的方法制備了釹鐵硼球形粉末。該工藝在傳統(tǒng)鑄錠、甩片后吸氫釹鐵硼原料為原料采用RF等離子方法代替氣流磨，其中原料為釹鐵硼成品原料粒度為100-350μm，其制備粉末粒度為10-100μm。專利CN?104051105A公開了一種釹鐵硼永磁材料的制粉工藝方法，該方法主要涉及霧化法(包括旋轉(zhuǎn)電極法、等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉法、電子束旋轉(zhuǎn)盤霧化制粉法、真空霧化制粉、水氣聯(lián)合霧化制粉、超高壓水霧化制粉及氣霧制粉法等)直接由稀土、稀土合金、硼鐵，釹鐵硼廢料、金屬鐵等常規(guī)釹鐵硼生產(chǎn)所用原料經(jīng)適宜配比經(jīng)過熔融制粉直接制備適宜于微米級(jí)及亞微米級(jí)粉末，粉末粒度范圍為0.05μm-50μm。專利88108934.6和93109121.7也都涉及了氣體霧化制備釹鐵硼合金粉末的方法。上述的等離子熔融和霧化法制備的釹鐵硼合金粉末的表面形狀多為圓球形，導(dǎo)致合金粉末的壓制成型性能不好，影響最終磁體的磁性能。

高壓水射流粉碎技術(shù)是一門新的超細(xì)粉體制備技術(shù)，也被稱為水流磨。高壓水射流粉碎是將高度聚能的水射流以一定方式作用在被粉碎的物料上，并在物料的裂隙和解理面中產(chǎn)生壓力瞬變使物料發(fā)生粉碎。由于高壓水射流通常具有極高的速度和高度能量聚集，對(duì)被粉碎物料和加載時(shí)間短且載荷的能量密度高。水流磨除了具體氣流磨的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)外，其獨(dú)特之處在于，其效率高、對(duì)環(huán)境無污染、采用水做介質(zhì)，濕法生產(chǎn)，可更好地保護(hù)粉體粒子的形狀和表面光澤，由于具有大的粉碎壓力，因此其制粉效率和產(chǎn)量高。

從國內(nèi)專利檢索得出國內(nèi)外沒有通過水流磨制備釹鐵硼磁體粉末的報(bào)道，此外本發(fā)明涉及的釹鐵硼合金制粉技術(shù)還可廣泛應(yīng)用于其它磁性材料如鐵氧體、AlNiCo、SmFeN及很多粉末冶金領(lǐng)域，具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種水(或油)流磨制備釹鐵硼合金粉末的制備方法。

高壓水射流是通過特定的裝置(增壓口或高壓泵)，將動(dòng)力源(電動(dòng)機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能，具有巨大壓力能的水在通過小孔噴嘴，將壓力能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，從而形成高速射流。從高壓噴嘴射出的高速水射流具有很大的動(dòng)量，在待粉碎的物料顆粒上可產(chǎn)生巨大的沖擊力。粉碎原理是以高聚能水射流為載體，通過卷吸、混摻和攜帶物料完成加速，高速?zèng)_擊靶體實(shí)現(xiàn)沖擊、拉伸和剪切粉碎。高速水射流超細(xì)粉碎過程具有典型的液、氣、固多相混合流動(dòng)特性，并且具有劇烈摻氣、霧化和極強(qiáng)的破壞力等特性。