[發明專利]一種高性能含鎵鑄片磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 201510519133.4
• 申請日: 2015-08-23
• 公開（公告）號: CN105006328A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 呂竹風;金玉坤;劉龍;吳春光;皺高程
• 申請（專利權）人: 寧德市星宇科技有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02;B22F3/16
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技術領域

本發明屬于永磁材料技術領域，具體涉及一種高性能含鎵鑄片磁體及其制備方法。

背景技術

釹鐵硼稀土永磁材料,是迄今為止發現的磁性能最強的永磁材料，并以其優良的磁性能得到越來越多的應用，被廣泛用于醫療核磁共振成像、計算機硬盤驅動器、音響、手機等；隨著節能和低碳經濟的要求，釹鐵硼稀土永磁材料又開始在汽車零部件、家用電器、節能和控制電機、混合動力汽車，風力發電、航空航天等領域應用，導致其用量越來越大。

現在常用的燒結釹鐵硼永磁體的制造工藝一般包括：原材料準備→鑄錠熔煉→破碎制粉→壓型→燒結→時效→檢測。其中鑄錠熔煉步驟中鑄片組織的好壞不僅對后續的制粉、取向、燒結工藝有影響，而且對粉末性質和最終燒結磁性能也有極大影響。沒有優良的鑄片組織，就不可能制造出高性能燒結永磁體，鑄片組織是制約磁體性能的關鍵技術之一，而鑄片組織的是否優良很大程度上取決于永磁體的合金成份及含量和鑄錠厚度。目前，鑄錠熔煉工藝制備的鑄錠厚度多為20mm左右，易有α-Fe枝晶析出，由于α-Fe枝晶的塑性較好，使鑄錠難以破碎，給后續的制粉過程帶來諸多不便，還需延長燒結時間以獲得均勻的Nd2Fe14B晶體。

另外，現有銣鐵硼磁體耐腐蝕性差，具有強耐腐蝕性的磁體，磁力不強，嚴重制約了銣鐵硼磁性行業的快速發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高性能含鎵鑄片磁體及其制備方法，該磁體及其制備方法，一方面鑄片熔煉工藝使鑄片組織沒有α-Fe晶體存在，鑄片破碎更容易，后續制粉也更容易，從而節約了人力物力，縮短了生產周期，另一方面添加了鋯、鎵、鈷金屬元素增強磁性的同時增加了耐腐蝕性。

本發明的技術方案為：一種高性能含鈰鑄片磁體及其制備方法，所述含鈰鑄片磁體的組份及重量百分含量為：Pr：6.0～9.0％、Nd：20.0～25.0％、B：0.5～1.5％、Al：0.05～0.3％、Cu：0.10～0.2％、Zr：0.1～0.2％、Ga：0.15～0.25％、Co：0.1～0.5％、余量用Fe補充；

還優選的含鈰鑄片磁體的組份及重量百分含量為：

Pr：7.0～8.0％、Nd：22.0～23.0％、B：0.8～1.2％、Al：0.08～0.1％、Cu：0.15～0.2％、Zr：0.18～0.2％、Ga：0.18～0.22％、Co：0.2～0.4％、余量用Fe補充；

更優選的含鈰鑄片磁體的組份及重量百分含量為：

Pr：7.5％、Nd：22.5％、B：1.0％、Al：0.1％、Cu：0.18％、Zr：0.2％、Ga：0.20％、Co：0.3％、余量用Fe補充；

制備該含鈰鑄片磁體的制備方法包括以下步驟：

1)鑄片熔煉：將按比例配比的金屬原料投入真空感應速凝鑄片爐，抽真空，在800～1000℃下熔煉，加熱至金屬Pr開始熔化時，充入高純氬氣，金屬原料融化后經超聲混勻，當合金熔液表面結膜后，澆注到旋轉的水冷銅棍上，經快速冷卻成厚度為0.25～0.35mm的鑄片；

2)氫粉碎：將步驟1)得到的鑄片投入氫碎爐，在500～540℃下脫氫，得到100～110μm的合金顆粒；

3)氣流磨粉碎：將步驟2)得到的合金顆粒在氮氣保護下加入氣流磨中，經氣流磨粉碎成3.4～4.4μm的合金粉末；

4)磁場取向成型：將步驟3)得到的合金粉末投入磁場壓機，在1.9T的磁場下取向成型，得到壓坯；

5)等靜壓：將經步驟4)成型后的壓坯，再裝入等靜壓機的高壓腔中，在190-200MPa的壓力下保持10-20s；

6)燒結：將經步驟5)的壓坯投入真空燒結爐中，抽真空，在1055～1110℃，恒溫2.5～3.5小時；一級回火溫度為860～960℃，恒溫1.5～2.5小時；二級回火溫度為460～660℃，恒溫2.5～4.5小時；最后得到燒結磁體；

7)檢測：測試產品的磁參數。

采用本發明合金組份為原料，采用該鑄片熔煉工藝，可以得到優良的鑄片組織，鑄片厚度為0.25～0.35mm，可完全抑制α-Fe晶體的出現，有利于后續的制粉、取向、燒結的進行，并可得到高性能的永磁體。

所述步驟1)中，金屬原料融化后也可經電磁攪拌混勻。

所述步驟6)中燒結溫度為1060℃，恒溫3小時；一級回火溫度為850℃，恒溫2小時；二級回火溫度為500℃，恒溫3小時。

本發明的有益效果在于：

(1)鑄片熔煉工藝使鑄片組織沒有α-Fe晶體存在，鑄片破碎更容易，后續制粉也更容易，從而節約了人力物力，縮短了生產周期。