[發明專利]高剩磁材料及制備方法

有效

• 申請號: 201610253192.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105913989B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 孫銳;盧俊麗;孫學中
• 申請（專利權）人: 山西三益強磁業股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種高剩磁材料及制備方法。

背景技術

CN201510930278.3號申請提供一種釤鐵氮基各向異性稀土永磁粉，其中釤鐵氮磁粉以原子百分比所表示的組成成分為：RxT100-x-y-zM1yM2zNv。式中，R是稀土元素Sm或者Sm與其他稀土元素的組合，5≤x≤20；T是鐵或者是鐵和鈷；M1是Si、Al、Ni、Ti、V、Cr、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W中至少一種元素，0.1≤y≤10；M2是Cu、Zn中至少一種元素，0.1≤z≤10；0.5≤v≤20。釤鐵氮磁粉由母合金磁粉氮化得到，母合金由兩類相組成，一類是由R、T及M1組成、具有Th2Zn17或者Th2Ni17型結構的主相，其組成原子占母合金的80-99％；另一類是由R和M2組成的晶界相，其組成原子占母合金的1-20％。其特征在于M1的原子百分比要控制在10at％以內；M2的比例為1-10at.％。在釤鐵氮磁粉為Sm2Fe17N2.3時30at.％的Sm能用Y、Ce、Pr、Nd代替。T中Fe需占70at.％以上。

制備工藝包括以下步驟：

1)以金屬元素R、T、M1、M2作為原料，在氬氣保護下進行感應熔煉，熔體使用速度為1-10m/s的水冷銅輥鑄成薄片，即速凝鑄錠；

2)對鑄片在600-1000℃在氬氣保護下進行0-2小時的熱處理；

3)將鑄片進行初步破碎成粒度為50-2000微米的粉末；

4)對初步破碎的磁粉在350-550℃的高純氮氣下氮化2-20小時；

5)使用球磨機對氮化磁粉進一步破碎成粒度為1-10μm的單晶顆粒。

速凝鑄錠技術制備鑄片時，銅輥的表面線速度范圍是1-5m/s，所鑄合金鱗片鱗片厚度在100μm-500μm之間，其顯微組織具有以下特征：由R、T、M1元素組成的主相具有Th2Zn17或者Th2Ni17型結構，晶粒尺寸為2-50μm；由M2與R元素組成的晶界相熔點低于1000℃，均勻分布在主相晶界處，厚度為1nm-5μm。但是該方法制備的材料剩磁還不夠高，還不能滿足目前市場需要。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種高剩磁材料，該材料具有高的剩磁。

本發明的另一目的是提供一種高剩磁材料制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高剩磁材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

1）按照如下質量百分比配料：Nd 16-20%，Pr 7.2-8.8%，Ce 3.6-4.4%，Dy 2.6-3.4%，B 3-8%，P 0.08-0.15%，Te 0.05-0.09%，Sb 0.45-0.60%，In 0.25-0.40%，Pt 0.004-0.006%，其余為Fe，其中Nd 、Pr、Ce、Dy 、Te 、Sb 、In、Pt、Si以純單質方式加入，B以含有B質量百分比為25%的鐵硼合金方式加入，P以含磷量質量分數25%的磷鐵合金的形式加入，余量Fe以純金屬方式加入；

2）將配好的原料加入到真空感應爐內的坩堝中，加熱至1510-1540℃，保溫25分鐘后澆入錠模中，自然冷卻得到稀土材料合金錠；

3）將上述含稀土材料合金錠依次經制帶、預處理、滲氮制粉、壓制成型與燒結工藝處理，即得到高剩磁材料；其中預處理時，將制帶得到的合金條帶浸入Na₂S₂O₃與KHSO₃的混合溶液中，浸泡時間為1-3小時，混合溶液中Na2S₂O₃的濃度為0.11-0.14mol/L，KHSO₃的濃度為0.007-0.011mol/L。

本發明進一步設計在于：

步驟3）中制帶時，先將步驟1）得到的含稀土合金錠放入真空感應成型爐內的重熔管式坩堝中進行重熔，重熔溫度為1490-1510℃，重熔管式坩堝的底部置于真空感應快淬爐轉輪輪緣之上方2-4mm處，熔融的合金液在氬氣作用下從坩堝底部的孔中噴出并與旋轉的轉輪邊緣接觸，形成厚度為510-550μm、寬度為13-16 mm的合金條帶，轉輪輪緣的旋轉線速度為20-22m/s。