[發(fā)明專利]氫碎直接添加鋁粉和鈰鐵混合物生產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810492815.4
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108831646A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亞波;張書凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁山東依諾威強(qiáng)磁材料有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 泰安市誠岳專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37267
• 代理人: 張聰聰

本發(fā)明為氫碎直接添加鋁粉和鈰鐵混合物生產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼的工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直接利用原料來源最豐富價格最低的稀土合金鈰鐵（CeFe，Ce70%)作為輔合金，把鈰鐵直接氫碎并按一定比例混合能提高燒結(jié)釹鐵硼矯頑力的納米鋁粉，再按雙合金工藝和母合金混合后成型燒結(jié)制成燒結(jié)釹鐵硼永磁體。使用本發(fā)明工藝提高了燒結(jié)釹鐵硼性能，并降低了成本，為生產(chǎn)工藝帶來便利。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燒結(jié)釹鐵硼生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，特別涉及一種氫碎直接添加鋁粉和鈰鐵混合物生產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼的工藝。

背景技術(shù)

Nd－Fe－B永磁體是1982年發(fā)現(xiàn)的迄今為止磁性能最強(qiáng)的永磁材料。其主要化學(xué)成分Nd(釹)、Fe(鐵)、B(硼)，其主相晶胞在晶體學(xué)上為四方結(jié)構(gòu)，分子式為Nd2Fe14B（簡稱：2：14：1）。除主相Nd2Fe14B外，Nd－Fe－B永磁體中還含有少量的富Nd相，富B相等其它相。其中主相和富Nd相是決定Nd－Fe－B磁體永磁特性的最重要的二個相。今天，Nd－Fe－B永磁體已廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、醫(yī)學(xué)器械、通訊器件、電子器件、磁力機(jī)械等領(lǐng)域。

Nd－Fe－B磁體分為燒結(jié)和粘結(jié)二大類。通常的Nd－Fe－B燒結(jié)磁體是粉末冶金方法制造的各向異性致密磁體；而通常的Nd－Fe－B粘結(jié)磁體是用激冷的方法獲得微晶粉末，每個粉末內(nèi)含有多個Nd－Fe－B微晶晶粒，再用聚合物或其它粘結(jié)劑將粉末粘成大塊磁體，因而通常的Nd－Fe－B粘結(jié)磁體是非常致密的各向同性磁體。因此，通常的Nd－Fe－B燒結(jié)磁體的磁性能遠(yuǎn)高于Nd－Fe－B粘結(jié)磁體，但Nd－Fe－B粘結(jié)磁體有著許多Nd－Fe－B燒結(jié)磁體不可替代的優(yōu)點(diǎn)：可以用壓結(jié)、注射等成型方法制作尺寸小、形狀復(fù)雜、幾何精度高的永磁體，并容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動化生產(chǎn)；另外，Nd－Fe－B粘結(jié)磁體，還便于任意方向充磁，能方便制作多極乃至無數(shù)極的整體磁體，而這對于Nd－Fe－B燒結(jié)磁體來說是通常很難實(shí)現(xiàn)；由于Nd－Fe－B粘結(jié)磁體中主相Nd2Fe14B呈微晶狀態(tài)，因此它還具有比燒結(jié)磁體耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)。

氫碎（HDDR）工藝：是一種非常有效的生產(chǎn)各向異性NdFeB磁粉的技術(shù)手段。氫碎過程包括吸氫－歧化－脫氫－再復(fù)合四個階段。氫碎過程的本質(zhì)在于稀土金屬間化合物吸氫并歧化分解，再在隨后的強(qiáng)制脫氫過程中歧化產(chǎn)物復(fù)合成晶粒細(xì)小的原化合物相，從而實(shí)現(xiàn)對材料晶粒的細(xì)化（平均晶粒尺寸為300nm），并產(chǎn)生了沿主相C軸方向的晶體結(jié)構(gòu)，從而制備出具有優(yōu)異磁性能和磁各向異性的磁粉。

現(xiàn)有工藝主要特點(diǎn)是熔煉接近釹鐵硼主相（Nd2Fe14B）成分的母合金A,再熔煉接近富稀土相（晶界相，一般稀土原子比20~80%）的輔合金B(yǎng),然后把主輔合金按照設(shè)定比例混合后氫碎制粉。同樣成分的釹鐵硼燒結(jié)體，采用雙合金或多合金生產(chǎn)出的磁性能都比單合金要高一個檔次。

近年來，由于燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其常用稀土材料鐠釹 ( 或釹 )、鏑鐵( 或鏑 )、鋱等消耗量增加，導(dǎo)致其價格持續(xù)走高，促使燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本提高。為提高燒結(jié)釹鐵硼性能并降低成本（主要是減少稀土特別是重稀土鏑、鋱用量）制作了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氫碎直接談價鋁粉和鈰鐵混合物生產(chǎn)燒結(jié)釹鐵硼的工藝，其技術(shù)方案為：

包括：步驟1：選取符合燒結(jié)釹鐵硼磁體工藝標(biāo)準(zhǔn)的鐠釹（PrNd），、純鐵、銅（Cu）、鋁（Al）、硼鐵(BFe)、鋯（Zr）和鈮鐵（NbFe）為原材料，制成母合金成分；

步驟2：按照重量百分比wt%稱取以下原材料，鐠釹（PrNd）:28～31,銅（Cu）：0～0.5，鋁（Al）：0～1.2，鈮（Nb）：0～0.5，鋯（Zr）：0～0.5，硼（B）：0.9～1.2，其余為鐵（Fe）；

步驟3：按照步驟2的重量百分比wt%進(jìn)行配料，用真空中頻感應(yīng)熔煉速凝爐甩片成母合金，氫碎后氣流磨制備成平均粒度3.0~3.2±1μm的母合金粉，即A合金粉；