[發明專利]耐高溫直流電機瓦型磁鋼的制備方法

在審

• 申請號: 201711188582.0
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108018496A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 徐嘉誠
• 申請（專利權）人: 浙江中杭新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/10
• 分類號: C22C38/10;C22C38/12;C22C38/16;C22C38/14;C22C33/02;B22F1/00;H02K1/02
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本發明公開了耐高溫直流電機瓦型磁鋼的制備方法，按照釹鐵硼主相→富釹相粉料→抗氧化劑→潤滑劑→釹鐵硼磁鋼的順序來制備，其中將釹鐵硼主相粉末和富釹相粉料分開制備，從而既能保持高剩磁，又能保持高矯頑力。同時通過Co替換Fe后，Co原子擇優占據了Nd2Fe14B化合物的8j1晶位，減小了負的交換作用，使3d?3d金屬原子交換作用加強。居里溫度的提高，使磁體在較高溫度下工作成為可能，而且可以降低溫度系數α。另外通過添加Nb，可以使晶粒細化、均勻化、規則化，顯著減小磁通的不可逆損失，改善燒結釹鐵硼磁體在高溫下的使用性能。

技術領域

本發明涉及釹鐵硼磁鋼，特別是耐高溫直流電機瓦型磁鋼的制備方法。

背景技術

目前，燒結NdFeB永磁材料因具有優異的磁性能而被廣泛運用于直流電機領域。然而其居里溫度較低，溫度系數較大，耐高溫性能不佳。隨著電機領域對燒結釹鐵硼磁鋼要求的不斷提升，對其耐溫性能也提出了更高的要求。因此，急需要一款耐高溫直流電機瓦型磁鋼以應對市場的需求。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種耐高溫直流電機瓦型磁鋼的制備方法。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案為：一種耐高溫直流電機瓦型磁鋼的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、制備釹鐵硼主相粉料，按照以重量百分比計的12-14wt％PrNd、6-7wt％B，余量為Fe和不可避免的金屬雜質的配比，裝入真空感應爐中，加熱溫度為1500-1650℃，制得主相鑄片，然后將制得的主相鑄片放入氫碎爐中氫破碎，最后經過氫破碎后的主相經氣流磨制得粒度為2.8-3μm的主相粉料；

步驟二、制備富釹相粉料，按照以重量百分比計的11-13wt％PrNd、20-30wt％Co、1-5wt％Nb、2-3wt％NdCu、5-8wt％Zr，余量為Fe和不可避免的金屬雜質的配比，裝入真空感應爐中，加熱溫度為1800-1850℃，制備富釹相鑄片，然后將制得的富釹相鑄片放入氫碎爐中氫破碎，最后經過氫破碎后的富釹相經氣流磨制得粒度為1.0-2.0μm的富釹相粉料；

步驟三、制備抗氧化劑，按照以重量份計的50-70份石油醚，20-30份聚環氧乙烷烷基醚、10-15份亞磷酸酯類以及1-5份稀土硝酸鹽的配比，混合均勻，靜置24h后取上清液；

步驟四、制備潤滑劑，按照以重量份計的3040份硬脂酸鈣，1-5份石墨烯，1-2份乳化劑、2-8份氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、50-80份溶劑的配比攪拌均勻，并在80℃水浴中加熱6h后即得；

步驟五、制備釹鐵硼磁鋼，按照以重量份計的80-90份主相、5-20份富釹相、1-2份抗氧化劑、0.5-2份潤滑劑，放入混料機中混合2小時，在恒定磁場環境中用模具壓制成毛坯，再將毛坯在500℃真空條件下預燒2小時，讓變成氣體的抗氧化劑、潤滑劑排出，然后充氬氣保護在1200℃燒結4小時，接著一級回火至800℃保溫2小時后，再二級回火至400℃保溫2小時即可得到釹鐵硼磁鋼。

所述抗氧化劑中的亞磷酸酯類為三乙基亞磷酸酯、三異癸基亞磷酸酯、三苯基亞磷酸酯中的一種或幾種。

所述潤滑劑中的溶劑為松節油或者二甲基甲酰胺。

在本專利中，為了避免富釹相被提前氧化而導致矯頑力降低，故將釹鐵硼主相粉末和富釹相粉料分開制備，從而既能保持高剩磁，又能保持高矯頑力。

在釹鐵硼粉末中通過添加Co，占據8j1晶位，減少了負的交換作用，Co替代Fe原子，形成Co-Fe鍵，促進了正交換作用，使得合金的居里溫度提升，使得磁體的使用溫度范圍變廣。通過添加Nb，有效擴大了燒結釹鐵硼磁體的工作溫度范圍，也降低了較高溫度下的磁通不可逆損失，提高了磁體的溫度穩定性。

在制備過程使用的抗氧化劑，石油醚和聚環氧乙烷烷基醚以及亞磷酸酯類之間具有協同作用，同時在稀土硝酸鹽的催化下，能夠促進抗氧化劑發揮功效。