[發明專利]一種燒結磁體用釹鐵硼磁粉的制備方法

有效

• 申請號: 201711306331.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108133796B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李紀恒;高碩;包小倩;高學緒
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種燒結磁體用釹鐵硼磁粉的制備方法，屬于磁性材料領域。具體工藝為：利用氣霧化法制備釹鐵硼粉末顆粒，通過真空熱處理使粉末顆粒內部的晶粒長大至1?3μm，再經過氫破處理，使粉末顆粒發生沿晶斷裂，經過脫氫處理后，最終得到顆粒尺寸為1?3μm的單晶顆粒。此方法的優點在于，氣霧化法制備的釹鐵硼顆粒富釹相均勻分布在Nd2Fe14B主相晶粒的邊界處，隨后經過吸氫沿晶斷裂使得富釹相均勻薄層包覆在Nd2Fe14B主相晶粒的表面，使得最終制備的燒結釹鐵硼磁體中富釹相也均勻薄層包覆在Nd2Fe14B主相晶粒的周圍，大大增強了去磁交換耦合作用，同時該法制備的釹鐵硼晶粒細小均勻，因此采用本發明制備的釹鐵硼磁粉進行取向壓型、燒結及回火處理后，得到的釹鐵硼磁體磁性能，特別是矯頑力高。

技術領域

本發明涉及一種燒結磁體用釹鐵硼磁粉的制備方法，屬于磁性材料領域。

背景技術

作為“第三代”永磁材料的燒結釹鐵硼磁體是目前磁能積最高的永磁材料，在汽車、電子、風力發電、醫療器械、國防工業等諸多領域得到廣泛的應用。高端領域應用要求燒結釹鐵硼磁體既具有較高的剩磁Br，又具有較高的矯頑力Hci。

眾所周知，由于Dy2Fe14B和Tb2Fe14B具有較高的磁晶各向異性場HA，因此提高Nd-Fe-B系永磁體的矯頑力和溫度穩定性的一種常用方法是在基體合金中添加Dy或Tb等重稀土元素，但由此會帶來剩磁的下降。燒結釹鐵硼晶界擴散稀土及稀土合金是近幾年興起的一種矯頑力強化新技術。通過晶界擴散研究，證實了晶界擴散處理后Nd2Fe14B晶粒表面形成了一層富Dy/Tb殼層，強化Nd2Fe14B晶粒表面層，提高磁體矯頑力，且剩磁不明顯下降。然而此法只適合磁體薄片。

通過成分優化、速凝鑄錠、氫爆、取向壓型、冷等靜壓以及控氧等技術，燒結釹鐵硼磁體的剩磁已經接近理論值，然而，三元Nd-Fe-B系永磁體矯頑力不足理論值的30％。主要是由于實際組織結構與理想組織結構存在較大差距。主相晶粒不夠均勻細小是造成矯頑力低的原因之一；晶界相分布和邊界結構不理想也是造成矯頑力低的極重要因素，邊界缺陷或邊界弱化主要表現為晶界富稀土相分布不均勻導致主相晶粒間的磁耦合，造成磁體矯頑力低下。因此，要獲得高矯頑力的燒結釹鐵硼磁體，必須降低2:14:1相的晶粒尺寸，必須保證富Nd相呈薄層狀均勻地分布到所有Nd2Fe14B晶粒周圍。而要保證磁體的晶粒細小且富釹相分布均勻，就要求制備磁體的粉末尺寸必須細小且每個Nd2Fe14B顆粒表面被富釹相薄層均勻包覆。

傳統的制備燒結磁體用釹鐵硼磁粉的工藝方法為先制備出速凝鑄片，然后經過氫破和氣流磨工藝得到磁粉，由于速凝薄片內形成的是片狀晶，沿片狀晶長度方向分布著較均勻的富釹相，然而垂直方向卻沒有，因此經過隨后的氫破和氣流磨處理后，磁粉顆粒表面不能由富釹相完全包覆，因而限制了燒結回火后磁體中富釹相沿主相晶粒的均勻分布。

發明內容

本發明的目的是提供一種燒結磁體用釹鐵硼磁粉的制備方法，以氣霧化法制粉工藝結合真空熱處理工藝及氫破制粉的方法。先通過氣霧化法制粉工藝制備出圓形的多晶釹鐵硼粉末顆粒，顆粒內部釹鐵硼主相晶粒為等軸晶；采用分樣篩篩選粒度合格的粉末，然后通過真空熱處理調控顆粒內部晶粒尺寸為1-3μm；隨后將粉末置于氫破爐內進行氫破處理，通過吸氫使粉末顆粒發生沿晶斷裂；最后經過脫氫處理得到晶粒尺寸為1-3μm的單晶粉末顆粒，并且Nd2Fe14B晶粒四周均有富釹相包覆。

一種燒結磁體用釹鐵硼磁粉的制備方法，其特征是利用氣霧化法制備出圓形多晶釹鐵硼粉末顆粒，通過真空熱處理調控粉末顆粒內部晶粒尺寸1-3μm，然后采用氫破技術將粉末顆粒破碎成單晶粉末顆粒；

具體工藝步驟為：

1)熔煉釹鐵硼合金；

2)將合金放入坩堝中，對氣霧化設備抽真空，加熱、熔化、精煉，高壓噴射，冷凝后收集粉末；

3)用分樣篩將氣霧化粉末顆粒分級，篩選出合適粒度的粉末顆粒；