[發(fā)明專利]一種高矯頑力磁體的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710564779.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107393711A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳中平;梁海斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中科磁業(yè)有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司33241
• 代理人: 周豪靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及釹鐵硼磁體生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體的說是一種矯頑力釹鐵硼磁體的制備方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼磁體具有優(yōu)異的磁學(xué)性能，其應(yīng)用領(lǐng)域相當廣泛，涉及到電子計算機、電動機與發(fā)電機、核磁共振成像裝置、音響設(shè)備、通訊、選礦、自動化、航空航天等方面。應(yīng)用高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體，不僅可提高磁性器件的工作性能，亦可實現(xiàn)器件的小型化或微型化，降低能耗。近些年來，為了適應(yīng)低碳經(jīng)濟發(fā)展要求，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電動汽車、混合動力汽車、變頻電器裝置等技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展極為迅速，其對于具有高磁能積、高矯頑力、高工作穩(wěn)定性的燒結(jié)釹鐵硼磁體的需求日益增長。

燒結(jié)釹鐵硼磁體的各向異性場，即矯頑力的極限值為5 572kA/m(70.02 kOe)，目前，Nd—Fe—B磁體的矯頑力僅是其理論值的1/3～1/5左右，提高 Nd—Fe—B系合金的矯頑力還有很大潛力。近年來，隨著燒結(jié)釹鐵硼磁體在風(fēng)力發(fā)電、混合動力汽車/純電動汽車和節(jié)能家電等低碳經(jīng)濟領(lǐng)域中的應(yīng)用，雙高磁性能磁體(永磁因子＝高磁能積(BH)max+高內(nèi)稟矯頑力Hcj≥70的高性能釹鐵硼磁體)成為行業(yè)研究的重要目標。

燒結(jié)釹體硼磁性材料，通常其制作流程為配料、熔煉、氫碎、制粉、取向壓制、等靜壓、燒結(jié)、回火、后加工、表面處理等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種釹鐵硼磁體的制備方法，通過優(yōu)化配方，改善合金鑄片柱狀晶組織結(jié)構(gòu)，控制粉料粒度大小及分布，提高取向度，降低磁體氧含量，調(diào)控晶界等措施，提供一種高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的制備方法，解決高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)品的批量生產(chǎn)的難題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及釹鐵硼磁體生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體的說是一種釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

(1)按元素重量百分比稱取鐠釹26.0％-30.0％、硼0.85％-1.05％、鏑0-4％、鋱0.5-3.5％、鋁0.03％-0.60％、銅0-0.3％、鈷0.3％-2.5％、鋯0-0.2％、鈮0-0.5％、鎵0-0.3％和鐵62.3％-68.6％；

(2)將步驟(1)稱取的材料裝入坩堝中，將坩堝抽真空至15Pa以下，以50kw 功率烘爐，直到真空低于15Pa時，充氬氣至26-29kPa，然后加大功率至500-600kw 熔煉，鐵熔化后再精煉6-12分鐘至溫度為1440-1500℃時開始澆鑄，澆鑄時銅棍旋轉(zhuǎn)的線速控制在1.1-1.5m/s，獲得鑄片并冷卻；

(3)將步驟(2)得到的鑄片放入旋轉(zhuǎn)式氫碎爐內(nèi)，抽真空至1Pa以下，通入0.066-0.098MPa的氫氣，飽和吸氫后，加熱至540-600℃，脫氫4-10小時，冷卻至常溫后出料得到粗粉；

(4)向步驟(3)得到的粗粉中加入粗粉重量0-0.1％的潤滑劑和0-0.2％的抗氧化劑混合均勻后加入三維混粉機混粉0.5-4小時，然后將粉料加入氣流磨中進行磨粉，磨粉過程中系統(tǒng)氧含量控制在<200ppm，獲得粉料粒度為SMD 2.4-3.6微米，D90/D10<5.2的細粉；

(5)向步驟(4)得到的細粉中加入細粉重量0％-0.1％的潤滑劑和0-0.2％的抗氧化劑，用V型混粉機混粉0.5-4小時獲得細粉料；

(6)將步驟(5)得到的粉料根據(jù)產(chǎn)品尺寸大小制作模型，并在壓機系統(tǒng)氧含量<0.3％，模具中心磁場強度>1.8T的條件下進行取向壓制，使壓坯密度達到3.6-4.3g/cm³，然后采用等靜壓壓制使壓坯密度提高到4.4-4.7g/cm³，獲得生坯產(chǎn)品；

(7)將步驟(6)得到的生坯產(chǎn)品在露空環(huán)境下去除真空包裝袋，然后迅速放入充氮保護的手套箱內(nèi)，手套箱內(nèi)的氧含量控制在0.3％以內(nèi)，在手套箱內(nèi)將生坯產(chǎn)品去除薄膜擺入石墨盒內(nèi)，然后送進燒結(jié)爐，將燒結(jié)爐抽真空至1Pa 以下，經(jīng)過緩慢升溫排氣后，最高燒結(jié)爐溫度保持1020-1100℃，保溫3-12小時，燒結(jié)結(jié)束后充氬氣冷卻至100℃以下再升溫至870-930℃或者直接爐冷至 870-930℃，保溫2-5小時，然后充氬氣冷卻至90℃以下，再升溫到460-600℃保溫2-7小時，保溫結(jié)束后冷卻至80℃以下出爐。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種釹鐵硼磁體的制備方法所述的潤滑劑為天津悅晟磁電技術(shù)有限公司產(chǎn)的YSH-06釹鐵硼專用潤滑劑。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明一種釹鐵硼磁體的制備方法，其特征在于：所述的抗氧化劑為天津悅晟磁電技術(shù)有限公司的YSH-01釹鐵硼專用抗氧化劑。