一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其制備方法。所述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分表達(dá)式為：(Cex,Nd1-x)y-Mz-Fe100-y-zB0.95-1.05，其中0.05≤x≤0.1，0.4≤y≤0.9，0.5≤z≤5，M為Gd和Co、Al、Cu、Zr中的一種或幾種。通過對(duì)燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分進(jìn)行設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，使產(chǎn)品的材料成本降低，綜合性能提高，在性價(jià)比方面全面提升，提高了磁性能、抗退磁性；有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，按當(dāng)前原材料單價(jià)，可降低成本16.5元/公斤，降低電耗1度/公斤。
【專利說明】一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 釹鐵硼(化學(xué)名Nd-Fe-B)稀土永磁材料是第三代稀土永磁，由于其高磁能積、高 矯頑力而被稱之為"磁王"，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)、汽車、機(jī)械、能源和醫(yī)療器械等領(lǐng) 域。Nd-Fe-B系永磁材料中燒結(jié)Nd-Fe-B系永磁材料占有重要的地位。
[0003] 釹鐵硼永磁材料的快速增長，稀土金屬Nd等大量的需求，有利地促進(jìn)了稀土原材 料行業(yè)的發(fā)展，但也造成了稀土資源利用的失衡，另外，原材料釹價(jià)格偏高，導(dǎo)致燒結(jié)釹鐵 硼永磁體的生產(chǎn)成本高,且生產(chǎn)過程中要求較高的燒結(jié)溫度,能耗高,對(duì)設(shè)備性能要求高， 因此需要開發(fā)一種生產(chǎn)成本低的燒結(jié)釹鐵硼永磁體。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體。鈰釓 的原材料價(jià)格是釹價(jià)格的1/8,本發(fā)明用鈰、釓取代部分釹，可以降低原料成本，降低生產(chǎn)工 藝的燒結(jié)溫度，制得的燒結(jié)釹鐵硼永磁體與現(xiàn)有技術(shù)的釹鐵硼永磁體的性能相當(dāng)。
[0005] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法，該方法工藝 設(shè)計(jì)合理，燒結(jié)溫度得到降低，生產(chǎn)能耗低。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分表達(dá)式為：(Cex，Nd1J廠]\^-卩610〇1_』0.95_ 1.05，其中0.05彡叉彡0.1，0.4彡7彡0.9,0.5彡2彡5，]\1為6(1和 Co、Al、Cu、Zr中的一種或幾種。
[0007] -種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法，新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法，其 特征在于：所述方法按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料、鈰和釓鐵在氬氣保護(hù)下，在 1400-1600°C溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 2-0. 8mm厚度的 釹鐵硼合金薄片； (2) 利用氫破爐，在0.IMpa氫氣壓下吸氫，550°C溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎 成100-200μm的釹鐵硼合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成2. 8-3. 1μm的釹鐵硼合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在I. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 5-4. 8g/cm3的壓坯； (5) 將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1065-1090°C燒結(jié)保溫4-5h，在850-900°C-級(jí)回火 保溫0. 5-2h，在450-5KTC二級(jí)回火保溫3-5h，最終獲得燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
[0008] 作為優(yōu)選，所述新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法按如下步驟進(jìn)行： (1)利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料、鈰和釓鐵在氬氣保護(hù)下，在 1500-1550°C溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 4-0. 6mm厚度的 釹鐵硼合金薄片； (2) 利用氫破爐，在0.IMpa氫氣壓下吸氫，550°C溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎 成120-160μm的釹鐵硼合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成3. 0μm的釹鐵硼合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在I. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 5-4. 8g/cm3的壓坯； (5) 將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1075-1085°C燒結(jié)保溫4-5h，在860-880°C-級(jí)回火 保溫0. 5-2h，在480-500°C二級(jí)回火保溫3-5h，最終獲得燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
[0009] 作為優(yōu)選，所述步驟（1)中所用鈰的純度為99. 5%，所用釓鐵中釓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 71-72%。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是： 1、 通過對(duì)燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分進(jìn)行設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，使產(chǎn)品的材料成本 降低，綜合性能提高，在性價(jià)比方面全面提升，提高了磁性能、抗退磁性； 2、 采用快凝鑄片、氫破碎工藝路線，同時(shí)采取強(qiáng)力氣流磨粉，控制磁粉粒度分布范圍， 實(shí)現(xiàn)平均粒度在2. 8~3. 1微米之間，采用分段燒結(jié)，降低最高燒結(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)細(xì)化晶粒、改 善微結(jié)構(gòu)的目標(biāo)； 3、 改進(jìn)磁粉粒度分布，改善磁體結(jié)構(gòu)，提高了磁體的穩(wěn)定性和磁性能均勻性。
[0011] 4、有效降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，按當(dāng)前原材料單價(jià)，可降低成本16.5元/公斤，降低電 耗1度/公斤。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0013] 實(shí)施例1 : 一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分表達(dá)式為=(Ceac^Nda95)a 4_C〇〇,2_Gd0>3_Fe99. lB〇.95°
[0014] 上述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料、鈰、釓鐵和鈷在氬氣保護(hù)下，在 1400-1450°C溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 2-0. 4mm厚度的 釹鐵硼合金薄片，所用鈰的純度為99. 5%，所用釓鐵中釓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71%; (2) 利用氫破爐，在0.IMpa氫氣壓下吸氫，550°C溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎 成100-150μm的釹鐵硼合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成2. 8-3. 0μm的釹鐵硼合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在I. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 5g/cm3的壓坯； (5) 將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1065-1075°C燒結(jié)保溫5h，在850-870°C-級(jí)回火保 溫2h，在450-470°C二級(jí)回火保溫5h，最終獲得燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
[0015] 實(shí)施例2: 一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分表達(dá)式為=(Cec^Nda9)a9 _CuLQ_Gd2.Q_Z;r2.Q_Fe94. !B1.05。
[0016] 上述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料、鈰、釓鐵、銅和鋯在氬氣保護(hù)下，在 1550-1600°C溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 6-0. 8mm厚度的 釹鐵硼合金薄片，所用鈰的純度為99. 5%，所用釓鐵中釓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72% ; (2) 利用氫破爐，在0.IMpa氫氣壓下吸氫，550°C溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎 成180-200μm的釹鐵硼合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成3. 0-3. 1μm的釹鐵硼合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在I. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 8g/cm3的壓坯； (5) 將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1080-1090°C燒結(jié)保溫4h，在880-900°C-級(jí)回火保 溫0. 5h，在500-5KTC二級(jí)回火保溫3h，最終獲得燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
[0017] 實(shí)施例3: 一種新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體，所述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成分表達(dá)式為： (Ce〇.075,Nda925) 〇. 5_GdQ. 5_A12.Q-Fe97B1.0。
[0018] 上述燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的釹鐵硼材料、鈰和釓鐵在氬氣保護(hù)下，在 1500-1550°C溫度下熔煉，熔化的鋼液澆鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 4-0. 6mm厚度的 釹鐵硼合金薄片，所用鈰的純度為99. 5%，所用釓鐵中釓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71% ; (2) 利用氫破爐，在0.IMpa氫氣壓下吸氫，550°C溫度下脫氫，將釹鐵硼合金薄片破碎 成120-160μm的釹鐵硼合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成3. 0μm的釹鐵硼合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在I. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 6g/cm3的壓坯； (5) 將壓坯置于真空燒結(jié)爐中，在1075-1080°C燒結(jié)保溫4. 5h，在860-880°C-級(jí)回火 保溫I. 5h，在480-50(TC二級(jí)回火保溫4h，最終獲得燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
[0019] 實(shí)施例1-3制得的新型燒結(jié)釹鐵硼永磁體，磁性能檢測結(jié)果如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種新型燒結(jié)欽鐵測永磁體，其特征在于：所述燒結(jié)欽鐵測永磁體的成分表達(dá)式 為：（CeリNdl_x)y-Mz-Fe…o_y_zBo.95-l.o5，其中0.05《x《0.1，0.4《y《0.9,0.5《z《 5，M為GdW及Co、Al、Cu和Zr中的一種或幾種。
2. -種權(quán)利要求1所述的新型燒結(jié)欽鐵測永磁體的制備方法，其特征在于：新型燒結(jié) 欽鐵測永磁體的制備方法，其特征在于：所述方法按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的原料在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在1400-160(TC溫度下烙煉， 烙化的鋼液德鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 2-0. 8mm厚度的欽鐵測合金薄片； (2) 利用氨破爐，在0. IMpa氨氣壓下吸氨，55CTC溫度下脫氨，將欽鐵測合金薄片破碎 成100-200 y m的欽鐵測合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成2. 8-3. 1 y m的欽鐵測合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在1. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 5-4. 8g/cm3的壓逐； (5) 將壓逐置于真空燒結(jié)爐中，在1065-109(TC燒結(jié)保溫4-化，在850-90(TC -級(jí)回火 保溫0. 5-化，在450-51(TC二級(jí)回火保溫3-化，最終獲得燒結(jié)欽鐵測永磁體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型燒結(jié)欽鐵測永磁體的制備方法，其特征在于：所述方法 按如下步驟進(jìn)行： (1) 利用真空感應(yīng)速凝爐，將準(zhǔn)備好的欽鐵測材料、鋪和亂鐵在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在 1500-155(TC溫度下烙煉，烙化的鋼液德鑄到旋轉(zhuǎn)的冷卻銅棍上，制備出0. 4-0. 6mm厚度的 欽鐵測合金薄片； (2) 利用氨破爐，在0. IMpa氨氣壓下吸氨，55CTC溫度下脫氨，將欽鐵測合金薄片破碎 成120-160 y m的欽鐵測合金粉末； (3) 將步驟（2)得到的粉末進(jìn)一步經(jīng)過氣流磨破碎成3. 0 y m的欽鐵測合金粉末； (4) 利用磁場壓機(jī)，將步驟（3)中的混合均勻的粉末在1. 5T的磁場下取向成型，再經(jīng)過 冷等靜壓，壓力為200Mpa，得到密度為4. 6g/cm3的壓逐； (5) 將壓逐置于真空燒結(jié)爐中，在1075-1085°C燒結(jié)保溫4-化，在860-88(TC -級(jí)回火 保溫0. 5-化，在480-50(TC二級(jí)回火保溫3-化，最終獲得燒結(jié)欽鐵測永磁體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的新型燒結(jié)欽鐵測永磁體的制備方法，其特征在于：所述 步驟（1)中所用鋪的純度為99. 5%，所用亂鐵中亂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71-72%。
【文檔編號(hào)】H01F1/08GK104347218SQ201410595839
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】鮑金勝, 晏小兵, 張高敏 申請(qǐng)人:浙江鑫盛永磁科技有限公司