[發(fā)明專利]制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710002004.7
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106601406B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉霞
• 申請（專利權(quán)）人: 京磁材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發(fā)明公開了一種制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法，其包括在釹鐵硼磁體生坯加熱脫氣完成后，采用高低溫循環(huán)方式進行燒結(jié)，所述高低溫循環(huán)方式為：升高溫度至燒結(jié)目標溫度，保溫1?5h，然后降溫至1000?1040℃，保溫2?6h，再升溫至燒結(jié)目標溫度，保溫1?5h，再降至1000?1040℃，保溫2?6h。本發(fā)明所述制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法有效地減少了晶粒長大的現(xiàn)象，其制備的產(chǎn)品剩磁、內(nèi)稟矯頑力都有提高，密度無明顯差異，晶粒尺寸有所降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釹鐵硼磁體制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼磁體也稱為釹磁體(Neodymium magnet)，其化學(xué)式為Nd2Fe14B，是一種人造的永久磁體，也是目前為止具有最強磁力的永久磁體，其最大磁能積(BH)max高過鐵氧體10倍以上，在裸磁的狀態(tài)下，其磁力可達到3500高斯左右。釹鐵硼磁體的優(yōu)點是性價比高，體積小、重量輕、良好的機械特性和磁性強等特點，如此高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在磁學(xué)界被譽為磁王。因而，釹鐵硼磁體的制備和擴展一直是業(yè)內(nèi)持續(xù)關(guān)注的焦點。

目前，業(yè)界常采用燒結(jié)法制作釹鐵硼永磁材料，如王偉等在《關(guān)鍵工藝參數(shù)和合金元素對燒結(jié)NdFeB磁性能與力學(xué)性能的影響》中公開了采用燒結(jié)法制造釹鐵硼永磁材料的工藝流程，一般包括配料、熔煉、鋼錠破碎、制粉、真空保存超細粉、粉末取向壓制成型、真空燒結(jié)、檢分和電鍍等步驟。隨著釹鐵硼行業(yè)的不斷進步和發(fā)展，壓型階段的粉末磁場取向相繼提高，壓坯的取向程度逐漸接近100％，因而對磁體的燒結(jié)提出了很更高的要求，粉末的高一致性大大降低了燒結(jié)溫度區(qū)間，燒結(jié)溫度的制定以及燒結(jié)爐設(shè)備本身的溫度均勻性都對燒結(jié)釹鐵硼的性能及產(chǎn)品的使用環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。

釹鐵硼磁體燒結(jié)過程的主要任務(wù)，一是致密化，使其相對密度達到99.2-99.6％；二是防止晶粒長大，使晶粒尺寸均勻。此外，還要保持高的取向度和防止氧化。理論和實驗均證明，上述兩個任務(wù)是矛盾的，為提高磁體高的致密度，就要提高燒結(jié)溫度和時間，然而結(jié)果是磁體密度提高了，但晶粒出現(xiàn)反常長大且晶粒尺寸不均勻，導(dǎo)致性能降低，包括Hcj降低，方形度以及磁能積的降低。

現(xiàn)有技術(shù)中，燒結(jié)后的磁體往往會出現(xiàn)兩種不良現(xiàn)象：燒結(jié)晶粒異常長大；磁體密度低，磁能積低，磁體性能差。這兩種情況不但讓企業(yè)承受較大的經(jīng)濟損失，也會對稀土材料造成嚴重的浪費。其中，前者是不可挽回的，對于后者大多企業(yè)選擇了降級使用，用做較低磁能積的產(chǎn)品，使企業(yè)利益受損。

高低溫循環(huán)燒結(jié)過程中人為制造溫度波動，會產(chǎn)生一種作用力能促進富釹液相在主相晶粒邊界的流動，使得富釹相分布更加均勻，增強富釹相的去磁交換耦合作用，優(yōu)化顯微組織。此外，高低溫循環(huán)燒結(jié)的另外一個優(yōu)點是在較低溫度下燒結(jié)，形成的液相較少，能抑制燒結(jié)過程中磁體的晶粒長大，而且富釹相能更加均勻地包裹細小的主相晶粒。此燒結(jié)方法能夠提高釹鐵硼磁體的磁性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法，其能夠使富釹相更加均勻地包裹細小的主相晶粒，優(yōu)化顯微組織，能夠提高釹鐵硼磁體的磁性能，還能有效抑制燒結(jié)過程中磁體的晶粒長大。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種制備釹鐵硼磁體的燒結(jié)方法，其包括：在釹鐵硼磁體生坯加熱脫氣完成后，采用高低溫循環(huán)方式進行燒結(jié)，所述高低溫循環(huán)方式為：升高溫度至燒結(jié)目標溫度，保溫1-5h，然后降溫至1000-1040℃，保溫2-6h，再升溫至燒結(jié)目標溫度，保溫1-5h，再降至1000-1040℃，保溫2-6h。

優(yōu)選的是，所述加熱脫氣采用梯度升溫方式進行，具體為：

1)30～50min內(nèi)由室溫升溫至200～300℃，保溫時間為60～120min；