本發(fā)明主要屬于磁性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效制備納米晶稀土永磁粉的方法。

背景技術(shù)：

稀土永磁材料是由稀土金屬和過渡族金屬形成的合金加工而成，其中釹鐵硼合金是綜合磁性能最高、應(yīng)用范圍最廣、發(fā)展速度最快的稀土永磁材料。釹鐵硼永磁材料從制備方法來看主要分燒結(jié)和粘結(jié)兩大類。燒結(jié)釹鐵硼永磁材料是采用粉末冶金的方法制造，包括速凝鑄片、制粉、成型、燒結(jié)熱處理、機加工等工藝。粘結(jié)釹鐵硼永磁材料則是將釹鐵硼粉末和粘結(jié)劑按一定比例混合，再經(jīng)模壓、注射、擠出壓延等方法工藝制備而成。

粘結(jié)工藝可制備尺寸精度高、形狀復(fù)雜或特殊的釹鐵硼永磁材料,而且生產(chǎn)效率高。粘結(jié)釹鐵硼永磁材料的磁性能主要取決于磁粉的微觀結(jié)構(gòu)與磁性能，而這與稀土永磁粉的制備方法密切相關(guān)。早期是永磁體鑄錠直接破碎后制備粘結(jié)磁粉，所制備的材料性能很差，無產(chǎn)業(yè)化價值?，F(xiàn)在廣泛采用的方法是快淬法，是美國GM(通用汽車公司)集中力量經(jīng)過五次根本性的技術(shù)改進的第六代裝備才實現(xiàn)了快淬磁粉的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該工藝是在真空快淬設(shè)備中，用惰性氣體作保護，于石英管中將母合金熔化，在氬氣壓力的作用下，母合金熔液經(jīng)石英管底部的噴嘴噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥的表面上，以約10⁵～10⁶℃/s的冷卻速度快速凝固，形成稀土永磁非晶薄帶，再經(jīng)由晶化處理后制作成納米晶稀土永磁粉。但該方法產(chǎn)量和效率較低。

針對目前工業(yè)生產(chǎn)中快淬法制備非晶納米晶釹鐵硼薄帶的效率和產(chǎn)量偏低的問題，本發(fā)明提出一種高效制備納米晶稀土永磁粉的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種高效制備納米晶稀土永磁粉的方法。通過本方法可以實現(xiàn)稀土永磁粉的大批量、連續(xù)化生產(chǎn)，提高稀土永磁粉的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

1.熔煉母合金：按照配比要求將所需要的原材料布置到熔煉爐B1內(nèi)，熔煉爐B1可一次性熔煉數(shù)百公斤原料；熔煉溫度1280～1580℃。

2.母合金熔液的二次冶煉及保溫：為提高母合金熔液的質(zhì)量，對母合金熔液進行二次冶煉；熔煉爐B1中的母合金熔液可經(jīng)由熔煉爐B1的傾轉(zhuǎn)倒入保溫爐B2當中；熔煉爐B1中的母合金也可通過底注的方式進入保溫爐B2；保溫爐B2的溫度控制在1250～1550℃，保溫時間20～50min。

3.噴帶：母合金熔液經(jīng)由保溫爐B2流入中間包B4，流入中間包B4的方式可經(jīng)由保溫爐B2的傾轉(zhuǎn)或從保溫爐B2底部注入，兩種方式都需要經(jīng)過導(dǎo)流槽B3進入中間包B4；導(dǎo)流槽B3設(shè)有保溫裝置，保證母合金熔液的溫度穩(wěn)定；中間包B4的容量限制在10kg～100kg，以降低熔體流速的波動，或者采用氬氣控制壓力來調(diào)整熔體流速；采用塞棒C1的升降控制母合金熔體的下注；中間包B4下設(shè)多孔噴嘴B5，多孔噴嘴B5每個孔徑10～20mm；母合金熔體經(jīng)由多孔噴嘴B5流到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥B6，控制輥速10～50m/s，從而制得稀土永磁非晶帶材。

4.晶化熱處理并制粉：將落到收集桶B7中的稀土永磁非晶納米晶帶材裝入晶化熱處理爐中，熱處理溫度550～750℃，保溫時間5～60min；晶化完成后破碎制粉。

因為稀土永磁極易氧化，所以上述步驟需要在真空環(huán)境A1中進行。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明采用冶煉爐可以一次性熔煉數(shù)百公斤的稀土永磁原材料，可以有效的減少傳統(tǒng)工藝熔煉一次噴帶一次帶來的時間成本，是大批量高效生產(chǎn)稀土永磁粉的基礎(chǔ)。

2.本發(fā)明增加保溫爐進行二次熔煉及保溫，藉由母合金熔液從熔煉爐到保溫爐轉(zhuǎn)移過程中的流動翻轉(zhuǎn)，可以進一步去除母合金熔液當中的雜質(zhì)，更有利于獲得高質(zhì)量的母合金熔液。

3.本發(fā)明所提供的工藝可以獲得高質(zhì)量的母合金熔液，而且采用小容量的中間包，保證噴帶時熔體流速的穩(wěn)定。故本發(fā)明所制備的稀土永磁粉的質(zhì)量更加穩(wěn)定，性能一致性高。

4.本發(fā)明采用了多孔噴嘴，更有利于提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)出。

5.本發(fā)明當中的中間包等耗材可以反復(fù)多次利用，可有效降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施方案的示意圖。

圖2是本發(fā)明實施案中多孔噴嘴的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細描述。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

實施例1：

一種高效制備納米晶稀土永磁粉的方法，其步驟如下：

1.熔煉母合金：按照配比要求將所需要的原材料布置到熔煉爐B1內(nèi)，熔煉爐B1的原材料質(zhì)量500kg；為避免稀土永磁材料被氧化，熔煉母合金的過程需要在真空無氧環(huán)境下進行；熔煉溫度1480℃。

2.母合金熔液的二次冶煉及保溫：為提高母合金熔液的質(zhì)量，對母合金熔液進行二次冶煉；熔煉爐B1中的母合金熔液經(jīng)由熔煉爐B1的傾轉(zhuǎn)倒入保溫爐B2當中；保溫爐B2的溫度控制在1450℃，保溫時間25min。

3.噴帶：母合金熔液經(jīng)由導(dǎo)流槽B3進入中間包B4；中間包B4的容量為50kg；中間包B4下設(shè)多孔噴嘴B5，多孔噴嘴B5每個孔徑10mm；提起塞棒C1使母合金熔體下注；母合金熔體經(jīng)由多孔噴嘴B5流到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥B6，控制輥速20m/s，得稀土永磁非晶帶材。

4.晶化熱處理并制粉：將落到收集桶B7中的稀土永磁非晶帶材裝入晶化熱處理爐中，晶化熱處理溫度650℃，保溫時間30min；晶化完成后破碎制粉。

因為稀土永磁極易氧化，所以上述步驟需要在真空環(huán)境A1中進行。

本實施例制備500kg納米晶稀土永磁粉的時間為305min，而傳統(tǒng)工藝需要950min。

實施例2：

1.熔煉母合金：按照配比要求將所需要的原材料布置到熔煉爐B1內(nèi)，熔煉爐B1內(nèi)的原材料質(zhì)量800kg；為避免稀土永磁材料被氧化，熔煉母合金的過程需要在真空無氧環(huán)境下進行；熔煉溫度約1450℃。

2.母合金熔液的二次冶煉及保溫：為提高母合金熔液的質(zhì)量，對母合金熔液進行二次冶煉；熔煉爐B1中的母合金通過底注的方式進入保溫爐B2；保溫爐B2的溫度控制在1420℃，保溫時間50min。

3.噴帶：母合金熔液從保溫爐B2底部經(jīng)由導(dǎo)流槽B3流入中間包B4，其流入可通過在保溫爐B2中添加塞棒，由塞棒的升降控制；中間包B4的容量限制在80kg，可采用氬氣控制壓力來控制熔體流速；中間包B4下設(shè)多孔噴嘴B5，多孔噴嘴B5每個孔徑12mm；提起塞棒C1使母合金熔體下注；母合金熔體經(jīng)由多孔噴嘴B5流到高速旋轉(zhuǎn)的銅輥B6，控制輥速28m/s，從而制得稀土永磁非晶帶材。

4.晶化熱處理并制粉：將落到收集桶B7中的稀土永磁非晶帶材裝入晶化熱處理爐中，熱處理溫度700℃，保溫時間20min；晶化完成后破碎制粉。

該工藝當中，所有裝置都采用密封聯(lián)結(jié)，只需要對各個裝置抽真空，而不需要提供整體的真空環(huán)境。

本實施例制備800kg納米晶稀土永磁粉的時間為390min，而傳統(tǒng)工藝需要1430min。