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永磁材料的生產(chǎn)方法與流程

文檔序號:11521646閱讀:344來源:國知局
本發(fā)明涉及一種永磁材料的生產(chǎn)方法,尤其是一種提高永磁材料的矯頑力的方法。
背景技術
:隨著混合動力汽車、純電動力汽車及節(jié)能空調壓縮機的需求量越來越大,對具有高矯頑力的稀土永磁材料(例如r-fe-b-m系稀土永磁體)的需求也越來越大。采用傳統(tǒng)的方法提高磁體矯頑力(hcj),需要使用大量重稀土元素,造成磁體成本大幅增加,并且會導致剩磁(br)和磁能積(bh)降低。研究發(fā)現(xiàn),晶界組織對提高磁體矯頑力具有重要影響。通過擴散滲透可以使重稀土元素進入磁體晶界。這樣可以采用較少的重稀土元素大幅提高矯頑力,同時不降低剩磁和磁能積,從而有效降低永磁材料的生產(chǎn)成本?,F(xiàn)有技術中已經(jīng)有一些通過擴散滲透改善磁體晶界的方法。這些方法可以提高矯頑力,但會導致剩磁和磁能積明顯降低。此外,這些方法的重稀土元素使用量大、工藝比較復雜。例如,cn101316674a公開了一種稀土永磁體材料的制備方法:將稀土元素的氟氧化物粉體布置在磁體表面,然后在低于或等于磁體燒結溫度下處理,使稀土元素被吸收至磁體內部。該方法將重稀土的氟氧化物粉體擴散,重稀土元素一方面要脫離氟氧化合物,一方面需要擴散至磁體內部,需要較長時間的保溫處理。又如,cn101331566a公開一種r-fe-b系稀土類燒結磁鐵的制造方法:將燒結磁鐵和含重稀土元素的容器非接觸的放置同一處理室,通過加熱使重稀土元素從磁體表面擴散至磁鐵內部。該方法采用非接觸擴散滲透,只能依靠金屬蒸汽進行。這種方法雖然可以擴散均勻,但工藝難以控制。電沉積法也是一種在磁體表面形成重稀土金屬薄膜的重要方法。電沉積法可以采用非水溶液體系和水溶液體系。cn102103916a公開一種釹鐵硼磁體的鍍膜方法:將沉積液作為有機熔鹽體系,二甲基亞砜或甲酰胺等有機化合物作為溶劑。有機溶劑僅僅起到溶解作用,因而電鍍能力差。cn105839152a和cn105648487a均公開了一種電沉積方法,采用四氟硼酸鹽、雙三氟甲磺酰亞胺鹽和雙氟磺酰亞胺鹽作為離子液體進行電鍍。由于離子液體的價格相對較高,導致磁體生產(chǎn)成本仍然較高。重稀土金屬的沉積電位在-2.52~-2.25v之間。這導致以水溶液作為電鍍液將重稀土金屬沉積在磁體表面變得非常困難。因此,目前還沒有將水溶液作為電鍍液在磁體表面電鍍重稀土元素以提高矯頑力的報道。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種永磁材料的生產(chǎn)方法,將水溶液作為電鍍液在磁體表面電鍍重稀土元素以提高矯頑力,這樣可以大大降低永磁材料的生產(chǎn)成本。本發(fā)明的進一步目的在于提供一種永磁材料的生產(chǎn)方法,所得永磁材料的磁能積相對較高。本發(fā)明的更進一步目的在于提供一種永磁材料的生產(chǎn)方法,其重稀土金屬利用率高,生產(chǎn)效率高,并且工藝條件溫和,更適合工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明提供一種永磁材料的生產(chǎn)方法,所述方法包括如下步驟:s2)電鍍工序:在電鍍液中將重稀土金屬電鍍在燒結磁體的表面,從而形成帶有鍍層的磁體;s3)擴散工序:對所述帶有鍍層的磁體進行熱處理,從而將重稀土金屬擴散至所述燒結磁體的內部;其中,所述電鍍液為含有可溶性重稀土鹽、可溶性第viii族金屬鹽和配位劑的水溶液;所述可溶性重稀土鹽含有重稀土元素,該重稀土元素選自鐠、釹、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的至少一種元素;所述可溶性第viii族金屬鹽的第viii族金屬選自fe、co或ni;所述配位劑為能夠使得重稀土金屬的沉積電位正移的物質。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,所述配位劑選自多元羧酸、硫氰酸、脂肪族氨基酸或者它們的堿金屬鹽;其中,所述多元羧酸包括含羥基的多元羧酸。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,所述配位劑選自草酸、檸檬酸、硫氰酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸或者它們的堿金屬鹽。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,在所述電鍍液中,所述可溶性重稀土鹽為所述重稀土元素的氯化物、醋酸鹽、硝酸鹽或硫酸鹽;且所述可溶性第viii族金屬鹽為第viii族金屬的氯化物或硫酸鹽。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,在所述電鍍液中,所述可溶性重稀土鹽的濃度為0.1~1mol/l,所述配位劑的濃度為0.1~1mol/l,并且所述可溶性第viii族金屬鹽的濃度為0.05~0.5mol/l。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,在所述電鍍液中,在所述電鍍液中,所述可溶性重稀土鹽的濃度為0.3~0.6mol/l;所述配位劑的濃度為0.3~0.6mol/l;并且所述可溶性第viii族金屬鹽的濃度為0.1~0.3mol/l。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,電鍍工序s2)的陽極選自鉑電極、石墨電極或者所述重稀土金屬與所述第viii族金屬形成的合金電極;并且電鍍工序s2)的陰極為待電鍍的燒結磁體。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,在電鍍工序s2)中,電流密度為10~100ma/cm2,電鍍溫度為20~50℃,且電鍍時間為10~120min。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,所述的方法還包括如下步驟:s1)磁體制造工序:將磁體原料熔煉以形成厚度為0.01~5mm的合金片,將所述合金片在氫破碎爐中進行吸氫和脫氫處理,從而形成平均粒度d50為50~500μm的粗磁粉,然后將所述粗磁粉在氣流磨中破碎成平均粒度d50為2~20μm的細磁粉,在取向磁場的作用下,將所述細磁粉壓制成坯體;將所述坯體在960~1100℃的燒結溫度下燒結定型,然后切割,從而形成所述燒結磁體;該燒結磁體為r-fe-b-m型,r選自nd、pr、la、ce、tb、dy、ho、er、eu、sm、gd、pm、tm、yb、lu、y和sc中的一種或多種;m選自ti、v、cr、mn、co、ni、ga、ca、cu、zn、si、al、mg、zr、nb、hf、ta、w、mo中的一種或多種;fe表示鐵元素,b表示硼元素;和s4)時效處理工序:對擴散工序s3)得到的磁體進行時效處理。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選地,在擴散工序s3)中,熱處理溫度為600~1060℃,且熱處理時間為2~20小時;并且在時效處理工序s4)中,處理溫度為400~600℃,且處理時間為0.5~10小時。本發(fā)明將配位劑添加至電鍍液中,可以使重稀土元素的沉積電位正移,從而使在磁體表面電鍍重稀土元素成為可能。本發(fā)明將第viii族金屬鹽添加至電鍍液中,可以大幅提高電鍍效率,并降低重稀土元素與水的反應,從而提高生產(chǎn)效率,并提高重稀土金屬利用率。本發(fā)明的生產(chǎn)方法將重稀土金屬沉積在磁體表面,采用熱處理將重稀土金屬熔化并擴散至磁體內的晶間相,然后采用時效處理獲得內稟矯頑力和磁能積均優(yōu)異的永磁材料。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明,但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。本發(fā)明的“平均粒度d50”表示粒度分布曲線中累積分布為50%時的最大顆粒的等效直徑。本發(fā)明所述的“剩磁”,是指飽和磁滯回線上磁場強度為零處所對應的磁通密度的數(shù)值,通常記作br或mr,單位為特斯拉(t)或高斯(gs)。本發(fā)明所述的“矯頑力”,是指使磁體的剩余磁化強度mr降為零所需施加的反向磁場強度,單位為奧斯特(oe)或安培/米(a/m)。本發(fā)明所述的“磁能積”,是指退磁曲線上任何一點的磁通密度(b)與相應的磁場強度(h)的乘積,通常記作bh,單位為高斯·奧斯特(goe)。本發(fā)明所述的“惰性氣氛”,是指不與磁體發(fā)生反應,并且不影響其磁性的氣氛。在本發(fā)明中,所述“惰性氣氛”包括由惰性氣體(氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣)形成的氣氛。本發(fā)明的真空度表示絕對真空度,因而其數(shù)值越小,表示其真空度越高。本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括電鍍工序s2)和擴散工序s3);優(yōu)選還包括磁體制造工序s1)和時效處理工序s4)。下面分別進行闡述。<磁體制造工序>本發(fā)明的磁體制造工序s1)可以包括如下具體工序:s1-1)熔煉工序、s1-2)制粉工序、s1-3)成型工序和s1-4)燒結和切割工序。本發(fā)明的熔煉工序s1-1)為將磁體原料熔煉以形成厚度為0.01~5mm的合金片。在該熔煉工序s1-1)中,所述磁體原料包括r、fe、b和m。r選自nd、pr、la、ce、tb、dy、ho、er、eu、sm、gd、pm、tm、yb、lu、y和sc中的一種或多種;優(yōu)選為nd、pr、la、ce、tb、dy、y和sc中一種或多種;更優(yōu)選為nd或nd與其他稀土元素的組合。m選自ti、v、cr、mn、co、ni、ga、ca、cu、zn、si、al、mg、zr、nb、hf、ta、w、mo中的一種或多種;優(yōu)選為mn、co、ni、ga、ca、cu、zn、al、zr、nb中的一種或多種。b表示硼元素;fe表示鐵元素。本發(fā)明的熔煉工序s1-1)在真空或惰性氣氛中進行,這樣可以防止磁體原料以及由其制得的合金片被氧化。熔煉工藝可以采用鑄錠工藝或速凝鑄片工藝(stripcasting)。鑄錠工藝為將熔煉后的磁體原料冷卻凝固,并被制成合金錠。速凝鑄片工藝為將熔煉后的磁體原料迅速冷卻凝固,并被甩成合金片。本發(fā)明的熔煉工藝優(yōu)選為速凝鑄片工藝。速凝鑄片工藝一般在真空中頻速凝感應爐中進行。熔煉溫度可以為1100~1600℃,優(yōu)選為1450~1500℃。本發(fā)明的合金片厚度可以為0.01~5mm,優(yōu)選地為0.1~1mm,更優(yōu)選地為0.25~0.45mm。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式,將磁體原料放入真空中頻速凝感應爐內部,抽真空到小于1pa的條件下充入氬氣保護,加熱熔化形成合金液,然后將合金液澆到旋轉的冷卻銅輥上,制備出厚度為0.25~0.45mm合金片,合金液溫度控制在1450~1500℃。本發(fā)明的制粉工序s1-2)在真空或惰性氣氛中進行,這樣可以避免合金片及磁粉被氧化。將合金片在氫破碎爐中進行吸氫和脫氫處理,從而形成平均粒度d50為50~500μm的粗磁粉。粗磁粉的平均粒度d50優(yōu)選為100~400μm,更優(yōu)選為200~300μm。氫破碎工藝包括如下步驟:先使合金片吸氫,通過合金片與氫氣反應引發(fā)合金片晶格的體積膨脹使合金片破碎形成粗磁粉,然后加熱所述粗磁粉進行脫氫。根據(jù)本發(fā)明一個的實施方式,在氫破碎工藝中,氫氣壓力可以為0.02~0.2mpa,優(yōu)選為0.05~0.1mpa;脫氫溫度可以為400~800℃,優(yōu)選為550~700℃。將所述粗磁粉在氣流磨中破碎成平均粒度d50為2~20μm的細磁粉。細磁粉的平均粒度d50優(yōu)選為3~10μm,更優(yōu)選為3~5μm。氣流磨工藝為利用氣流使粗磁粉加速后相互碰撞而破碎。所述氣流可以為氮氣流,優(yōu)選為高純氮氣流。所述高純氮氣流中n2含量可以在99.0wt%以上,優(yōu)選在99.9wt%以上。所述氣流的壓力可以為0.1~2.0mpa,優(yōu)選為0.5~1.0mpa,更優(yōu)選為0.6~0.7mpa。本發(fā)明的成型工序s1-3)在真空或惰性氣氛中進行,這樣可以磁粉被氧化。磁粉壓制工藝可以采用模壓壓制工藝和/或等靜壓壓制工藝。本發(fā)明的等靜壓壓制工藝可以在等靜壓機中進行。壓制的壓力100mpa以上,更優(yōu)選為200mpa以上;壓制的時間為10~30s,優(yōu)選為15~20s。根據(jù)本發(fā)明一個的實施方式,采用模壓壓制工藝對磁粉進行壓制,再采用等靜壓壓制工藝對磁粉進行壓制。在本發(fā)明中,取向磁場方向與磁粉壓制方向相互平行取向或相互垂直取向。取向磁場的強度沒有特別的限制,可視實際需要而定。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,取向磁場的強度為1~5特斯拉(t),優(yōu)選為1.5~3t,更優(yōu)選為1.8~2.0t。上述成型工序s1-3)所得坯體的密度可以為3.5g/cm3~5.0g/cm3,優(yōu)選為3.8g/cm3~4.4g/cm3。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,將細磁粉在磁場強度為1.8~2.0t的磁場中取向并壓制成型,然后退磁取出生坯,抽真空封裝,再將封裝好的生坯在200mpa以上等靜壓壓制15~20s得到坯體。本發(fā)明的燒結和切割工序s1-4)的燒結過程也在真空或惰性氣氛中進行,這樣可以防止坯體被氧化。燒結過程可以在真空燒結爐中實施。燒結過程的真空度可以為低于1.0pa,優(yōu)選為低于5.0×10-1pa,更優(yōu)選為低于5.0×10-2pa,例如1.0×10-2pa。燒結溫度可以為960~1100℃,優(yōu)選為1000~1050℃。燒結時間可以為0.5~10小時,優(yōu)選為1~8小時,更優(yōu)選為3~5小時。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的燒結工序s1-4)如下:將坯體置于高真空燒結爐中,在1×10-3pa~1×10-2pa下,1000~1050℃燒結3~5小時,然后充氬氣風冷卻至60℃以下出爐,得到燒結坯體。上述燒結過程得到的燒結坯體的密度可以為6.5g/cm3~8.9g/cm3,優(yōu)選為7.3g/cm3~7.9g/cm3;含氧量優(yōu)選低于2000ppm,最優(yōu)選低于1200ppm。所得燒結坯體可以采用切片加工工藝或電火花線切割工藝等進行切割成薄片磁體(燒結磁體)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,薄片磁體的尺寸(長×寬×高)可以為10~60mm×5~40mm×1~10mm,優(yōu)選為30~50mm×20~30mm×3~8mm。采用上述工序獲得r-fe-b-m型燒結磁體,r、fe、b和m的定義如前所述,這里不再贅述。<電鍍工序>本發(fā)明的電鍍工序s2)為在電鍍液中將重稀土金屬電鍍在燒結磁體的表面,從而形成帶有鍍層的磁體。本發(fā)明的電鍍液為含有可溶性重稀土鹽、可溶性第viii族金屬鹽和配位劑的水溶液。本發(fā)明采用水溶液而不是有機溶劑或離子液體,可以顯著降低磁體生產(chǎn)成本。在本發(fā)明中,所述可溶性重稀土鹽表示可以溶解于水中的重稀土鹽。本發(fā)明的可溶性重稀土鹽含有重稀土元素。該重稀土元素選自鐠、釹、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的至少一種。作為優(yōu)選,該重稀土元素選自釹或鏑至少一種。本發(fā)明的可溶性重稀土鹽為所述重稀土元素的氯化物、醋酸鹽、硝酸鹽或硫酸鹽??扇苄灾叵⊥聋}的實例包括但不限于氯化鏑、醋酸鏑、氯化鋱、醋酸鋱等。本發(fā)明可以采用上述可溶性重稀土鹽的單鹽或水合物。在本發(fā)明中,所述可溶性第viii族金屬鹽表示可以溶解于水中的第viii族金屬鹽??扇苄缘趘iii族金屬鹽可以提高沉積效率,降低沉積的稀土元素與水反應的可能性。該可溶性第viii族金屬鹽含有第viii族金屬,其可以選自fe、co或ni。該可溶性第viii族金屬鹽可以為第viii族金屬的氯化物或硫酸鹽。本發(fā)明的可溶性第viii族金屬鹽的實例包括但不限于氯化亞鐵、硫酸亞鐵、氯化鈷、硫酸鈷、氯化鎳、硫酸鎳等。本發(fā)明可以采用上述可溶性第viii族金屬鹽的單鹽或水合物。在本發(fā)明中,所述配位劑為能夠使得重稀土金屬的沉積電位正移的物質。由于重稀土金屬的沉積電位一般在-2.52~-2.25v之間,直接電鍍非常困難。本發(fā)明采用配位劑可以將該沉積電位正移,從而改善了重稀土金屬的電鍍能力。本發(fā)明的配位劑可以與重稀土離子形成絡合物,通過絡合物將稀土元素沉積在作為陰極的燒結磁體的表面。本發(fā)明的配位劑可以選自多元羧酸(包括含羥基的多元羧酸)、硫氰酸、脂肪族氨基酸或者上述物質的堿金屬鹽;優(yōu)選為多元羧酸或多元羧酸的堿金屬鹽(包括含羥基的多元羧酸或者含羥基的多元羧酸的堿金屬鹽)。上述多元羧酸的實例包括但不限于乙二酸(草酸)、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、檸檬酸、蘋果酸、羥基丙二酸等。上述脂肪族氨基酸的實例包括但不限于丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸;優(yōu)選為丙氨酸、甘氨酸或絲氨酸。本發(fā)明的堿金屬鹽可以為鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,所述配位劑選自草酸、檸檬酸、硫氰酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸或者上述物質的堿金屬鹽。在本發(fā)明的電鍍液中,所述可溶性重稀土鹽的濃度可以為0.1~1mol/l,優(yōu)選為0.3~0.6mol/l;所述配位劑的濃度為0.1~1mol/l,優(yōu)選為0.3~0.6mol/l;所述可溶性第viii族金屬鹽的濃度為0.05~0.5mol/l,優(yōu)選為0.1~0.3mol/l。將各個組分的濃度控制在上述范圍,可以提高重稀土金屬的利用率,提高電鍍效率。本發(fā)明的電鍍工序s2)的陽極選自鉑電極、石墨電極或者所述重稀土金屬與所述第viii族金屬形成的合金電極;優(yōu)選為鉑電極。電鍍工序s2)的陰極為待電鍍的燒結磁體。本發(fā)明的電鍍工序s2)中,電流密度為10~100ma/cm2;優(yōu)選為15~50ma/cm2;更優(yōu)選為25~35ma/cm2。電鍍溫度為20~50℃,優(yōu)選為25~35℃。電鍍時間為10~120min;優(yōu)選為15~80min;更優(yōu)選為25~50min。為了改善電鍍效果,本發(fā)明的電鍍工序s2)可以包括待電鍍的燒結磁體的前處理工序、電鍍后的燒結磁體的后處理工序等。例如,采用除油→除銹→活化等步驟對燒結磁體表面清潔和活化;采用無水乙醇、丙酮等溶劑清洗電鍍后的磁體表面。這些都是本領域常規(guī)的步驟,這里不再贅述。<擴散工序>本發(fā)明的擴散工序s3)為對所述帶有鍍層的磁體進行熱處理,從而將重稀土金屬擴散至所述燒結磁體的內部。本發(fā)明的擴散包括重稀土金屬由磁體表面至磁體內部的滲透過程,還包括重稀土金屬在磁體內部的擴散過程。通過熱處理可以使得沉積在燒結磁體表面的重稀土金屬進入燒結磁體內的晶間相。熱處理溫度可以為850~1000℃,優(yōu)選為900~950℃;熱處理時間為3~8小時,優(yōu)選為3.5~5小時。將熱處理溫度和時間控制在上述范圍,可以進一步改善燒結磁體的內稟矯頑力和磁能積。本發(fā)明的擴散工序s3)在真空或惰性氣氛中進行。這樣可以避免燒結磁體表面在熱處理過程中被氧化。氧化的磁體表面將阻止重稀土元素滲透擴散的持續(xù)進行。擴散工序s3)的絕對真空度可以小于等于0.01pa,更優(yōu)選為小于等于0.005pa,進一步優(yōu)選為小于等于0.0005pa。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,將電鍍工序s2)得到的燒結磁體裝入真空燒結爐中,將所述真空燒結爐抽真空至絕對真空度為0.005pa,然后以5~15℃/min的速度升溫至800℃,再以3~8℃/min的速度升溫至900~1000℃,保溫3~8小時。這樣可以使重稀土金屬充分擴散至燒結磁體的內部晶界。<時效處理工序>本發(fā)明的時效處理工序s4)為對擴散工序s3)得到的磁體進行時效處理。處理溫度為400~650℃,優(yōu)選為400~600℃,優(yōu)選為500~550℃;處理時間可以為0.5~10小時,優(yōu)選為1~6小時。將時效處理溫度和時間控制在上述范圍,可以更進一步地改善燒結磁體的內稟矯頑力和磁能積。為了防止燒結磁體被氧化,時效處理工序s4)在真空或惰性氣氛中進行。時效處理工序s4)的絕對真空度可以小于等于10pa,更優(yōu)選為小于等于5pa,進一步優(yōu)選為小于等于1pa。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式,充入惰性氣氛風冷至60℃以下,然后在1pa以下,在480~500℃下保溫3~6小時,再充入惰性氣氛,冷卻到60℃以下。實施例1s1)磁體制造工序:以原子百分比計,12.5%的nd、1.5%的dy、0.5%的al、0.5%的co、0.05%的cu、0.2%的nb、5.9%的b和余量的fe配制磁體原料;在氬氣保護的環(huán)境下,在真空中頻速凝感應爐中使用中頻感應將磁體原料加熱熔化,然后在1480℃下澆注在旋轉的急冷銅輥上,得到平均厚度為0.3mm的合金片。將合金片在0.1mpa的氫氣下氫化破碎,然后在550℃下抽真空脫氫,得到平均粒度d50為300μm的粗磁粉,然后經(jīng)氣流磨粉碎成平均粒度d50為3μm的細磁粉。將細磁粉在氮氣保護下,在取向磁場1.8t的成型壓機上壓制成生坯;抽真空封裝,再將封裝好的生坯在200mpa等靜壓壓制15s得到坯體。將坯體置于真空燒結爐中,在1×10-2pa、1050℃下燒結4小時,然后充氬氣風冷卻至60℃以下出爐,得到燒結坯體,經(jīng)切割制成尺寸為40×25×5mm的燒結磁體。s2)電鍍工序:對上述燒結磁體做表面預處理,采用堿洗除油,5%的稀硝酸酸洗除銹、活化、清洗和干燥,得到待電鍍的燒結磁體,備用。配制0.5mol/l醋酸鏑二水合物dy(ch3coo)3·2h2o、0.5mol/l檸檬酸鈉二水合物na3c6h5o7·2h2o和0.2mol/l亞硫酸鐵七水合物feso4·7h2o的水溶液,作為電鍍液備用。將上述待電鍍的燒結磁體置于上述電鍍液中,以純度為99.99%的鉑作為陽極,待電鍍的燒結磁體為陰極進行電鍍,電流密度為30ma/cm2,電鍍時間為30min。重稀土金屬沉積在磁體表面。隨后用無水乙醇清洗磁體表面,然后烘干。s3)擴散工序:將烘干后的磁體均勻擺放在石墨盒中,并加蓋密封;然后裝入真空燒結爐中。將真空燒結爐抽真空至5×10-3pa以下,然后以10℃/min的速度升溫至800℃,然后以2℃/min的速度升溫至950℃,保溫5小時,使鏑元素擴散至磁體的內部晶界。s4)時效處理工序:充入氬氣風冷至60℃以下。然后在1pa以下、490℃保溫4小時,再充入氬氣,冷卻到60℃以下出爐,得到試樣1#。對比例1除了不進行電鍍工序s2)和擴散工序s3)之外,其他條件與實施例1相同。得試樣2#。對比例2除了在電鍍液中不添加配位劑之外,其他條件同實施例1,得試樣3#。對比例3除了在電鍍液中不添加亞硫酸鐵七水合物feso4·7h2o之外,其他條件同實施例1。得試樣4#。對比例4對比例4與實施例1相比,磁體制造工序s1)的配料比例不同并且不進行電鍍工序s2)和滲透工序s3)。對比例4按如下原子百分比配制磁體原料:11.5%的nd、2.5%的dy、0.5%的al、0.5%的co、0.05%的cu、0.2%的nb、5.9%的b和余量的fe。對比例4的其他條件與實施例1相同,得試樣5#。實施例2s1)磁體制造工序:以原子百分比計,12.5%的nd、1.5%的dy、0.5%的al、0.5%的co、0.05%的cu、0.2%的nb、5.9%的b和余量的fe配制磁體原料;在氬氣保護的環(huán)境下,在真空中頻速凝感應爐中使用中頻感應將磁體原料加熱熔化,然后在1480℃下澆注在旋轉的急冷銅輥上,得到平均厚度為0.3mm的合金片。將合金片在0.08mpa的氫氣下氫化破碎,然后在550℃下抽真空脫氫,得到平均粒度d50為300μm的粗磁粉;粗磁粉經(jīng)氣流磨粉碎成平均粒度d50為3.0μm的細磁粉。將細磁粉在氮氣保護下,在取向磁場1.8t的成型壓機上壓制成生坯;抽真空封裝,再將封裝好的生坯在200mpa等靜壓壓制15s,得到坯體。將坯體置于真空燒結爐中,在1×10-2pa、1050℃下燒結4小時,然后充氬氣風冷卻至60℃以下出爐,得到燒結坯體,經(jīng)切割制成尺寸為40×25×5mm的燒結磁體。s2)電鍍工序:對上述燒結磁體做表面預處理,采用堿洗除油,5%的稀硝酸酸洗除銹、活化、清洗和干燥,得到待電鍍的燒結磁體;配制0.5mol/l醋酸鋱二水合物tb(ch3coo)3·2h2o、0.5mol/l檸檬酸鈉二水合物na3c6h5o7·2h2o和0.2mol/l亞硫酸鐵七水合物feso4·7h2o的水溶液,作為電鍍液備用。將上述待電鍍的燒結磁體置于上述電鍍液中,以純度為99.99%的鉑作為陽極,待電鍍的燒結磁體為陰極進行電鍍,電流密度為30ma/cm2,電鍍時間為30min。重稀土金屬沉積在磁體表面。隨后用無水乙醇清洗磁體表面,然后烘干。s3)擴散工序:將烘干后的磁體均勻擺放在石墨盒中,并加蓋密封;然后裝入真空燒結爐中。將真空燒結爐抽真空至5×10-3pa以下,以10℃/min的速度升溫至800℃,然后以2℃/min的速度升溫至950℃,保溫5小時,使鋱元素擴散至磁體的內部晶界。s4)時效處理工序:充入氬氣風冷至60℃以下。然后在1pa以下、490℃保溫4小時,再充入氬氣,冷卻到60℃以下出爐,得到試樣6#。表1不同工藝處理下的永磁材料的性能參數(shù)試樣編號剩磁(t)矯頑力(ka/m)磁能積(kj/m3)1#1.3402197.0348.52#1.3501787.0352.43#1.3511771.1353.04#1.3461930.3350.85#1.2032213.9279.26#1.3442343.4349.4由表1可知,試樣1#與試樣2#相比,剩磁和磁能積略有降低,而矯頑力大幅提高。試樣1#與試樣5#相比,5#配料成分中增加1at%的鏑,矯頑力與試樣1#相當,但剩磁和磁能積遠低于試樣1#。試樣3#矯頑力沒有提高,因為不加配位劑不能使重稀土金屬電鍍磁體表面。試樣4#不加硫酸亞鐵,矯頑力增加不多。這是由于沒有硫酸亞鐵,電鍍效率很低,電鍍到磁體表面的重稀土金屬較少。采用本發(fā)明的方法進行滲鋱?zhí)幚慝@得的試樣6#,其矯頑力增加幅度更大。本發(fā)明的方法對磁體進行處理,能使矯頑力大幅提高,而剩磁和磁能積幾乎不降低,同時重稀土金屬將節(jié)約20%~30%的用量。這對于降低永磁材料的生產(chǎn)成本,提高性價比具有重要意義。本發(fā)明并不限于上述實施方式,在不背離本發(fā)明的實質內容的情況下,本領域技術人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本發(fā)明的范圍。當前第1頁12
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