本發(fā)明涉及大塊永磁
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種全致密各向異性ndfeb/mnbi混合永磁的制備方法。
背景技術(shù)：
：釹鐵硼永磁合金是當(dāng)今磁能積最高的永磁，且生產(chǎn)工藝成熟、成本較低，被廣泛應(yīng)用，然而釹鐵硼永磁的居里溫度較低，磁性能隨溫度增加會大幅下降，不適宜應(yīng)用在高溫工作環(huán)境領(lǐng)域。近年來一種不含稀土的永磁錳鉍合金引起人們的注意，錳鉍合金雖然磁能積遠(yuǎn)小于釹鐵硼永磁，但也具有獨特的優(yōu)勢：不含稀土元素，矯頑力較高，且矯頑力隨溫度升高而升高。由以前的公開報道可知，已有人將mnbi和ndfeb制作為混合磁體，如將mnbi和ndfeb磁粉混合制作成各向同性粘結(jié)磁體，或利用燒結(jié)法將混合粉末燒結(jié)為各向異性塊體。前者，磁體密度較低且為各向同性，磁體磁性能較低；而后者，盡管磁體為各向異性，但由于采用的燒結(jié)法，磁體無法實現(xiàn)全致密，密度較低，造成磁體磁性能較低。因此，為利用mnbi磁粉的優(yōu)勢，改善ndfeb磁體的綜合磁性能，如何制得全致密各向異性ndfeb/mnbi混合永磁具有重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種全致密各向異性ndfeb/mnbi混合永磁的制備方法。技術(shù)方案如下：一種全致密各向異性ndfeb/mnbi混合永磁的制備方法，其關(guān)鍵在于：制備mnbi合金粉末，按質(zhì)量比計算，將20-30％的mnbi合金粉末和70-80％的ndfeb粉末混合后得到ndfeb/mnbi混合粉末，將該ndfeb/mnbi混合粉末放入磁場中取向成型，然后將成型后的ndfeb/mnbi混合粉末燒結(jié)即得ndfeb/mnbi混合永磁。制備mnbi合金粉末的步驟如下：配置mnbi合金原料，然后采用真空電弧熔煉將mnbi合金原料制成合金鑄錠，接著將合金鑄錠破碎并真空甩帶制成mnbi合金薄帶，最后將mnbi合金薄帶進(jìn)行真空熱處理并破碎即得所述mnbi合金粉末。制備所述ndfeb/mnbi混合粉末的方法為首先將mnbi合金粉末放入球磨罐中進(jìn)行首次滾動球磨，然后再加入ndfeb粉末進(jìn)行二次滾動球磨即得所述ndfeb/mnbi混合粉末。上述首次滾動球磨是在正庚烷的保護(hù)下進(jìn)行，按質(zhì)量比計算，球料比為10:1球磨120min；所述二次滾動球磨的時間為60min。上述磁場為脈沖磁場，磁場強(qiáng)度為2.5t，所述取向成型過程中在氬氣氛圍下進(jìn)行。上述真空熱處理的條件為真空度10-2pa，溫度300℃，保溫處理8h。上述燒結(jié)條件為在3min內(nèi)將溫度升溫至300℃，然后保溫5min，接著在1min內(nèi)將溫度升溫至600℃，最后在60min內(nèi)快速降溫至50℃即可，整個燒結(jié)過程中施加1gpa壓力。上述mnbi合金原料中按摩爾比計算mn:bi的摩爾比為1:1；所述ndfeb粉末為經(jīng)hddr處理后的各向異性ndfeb磁性粉末；所述mnbi合金粉末為80目。有益效果：采用本發(fā)明所制備的各向異性ndfeb/mnbi混合永磁，密度可達(dá)到7.75-7.95g/cm3，混合永磁中兩種硬磁相都具有較好取向(各向異性)，且退磁曲線表現(xiàn)出單相退磁特征，適量mnbi的加入可保證磁體磁性能的同時，改善ndfeb磁體在高溫下的矯頑力。附圖說明圖1為實施例1的退磁曲線；圖2為實施例1的垂直于磁化方向平面的xrd圖；圖3為實施例2的退磁曲線；圖4為實施例2的垂直于磁化方向平面的xrd圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1，步驟一、首先制備mnbi合金粉末配制摩爾比為1:1的mnbi的合金原料，利用真空電弧熔煉反復(fù)熔煉三次，從而得到成分均勻的合金鑄錠，接著將合金鑄錠破碎并以30m/s的甩帶速度進(jìn)行真空甩帶，得到mnbi合金薄帶，將mnbi合金薄帶在真空熱處理爐中進(jìn)行真空熱處理，真空熱處理條件為：真空度為10-2pa、加熱溫度為300℃，保溫時間8h，然后將經(jīng)真空熱處理后的mnbi薄帶放入手套箱中并破碎至80目，獲得所述mnbi合金粉末；步驟二、制備ndfeb/mnbi混合粉末按質(zhì)量比計算，將20％的mnbi合金粉末和80％的經(jīng)hddr處理后的市售各向異性ndfeb粉末混合均勻得到ndfeb/mnbi混合粉末。為獲得混合均勻的ndfeb/mnbi混合粉末，采用兩步球磨法，即：將所述mnbi合金粉末放入球磨罐中，并在正庚烷保護(hù)下進(jìn)行首次滾動球磨，首次滾動球磨的球料比為10:1；球磨120min后放入ndfeb粉末進(jìn)行二次滾動球磨，二次滾動球磨時間為60min，然后將球磨后的混合粉末真空干燥去除正庚烷液體即得所述ndfeb/mnbi混合粉末；步驟三、制備ndfeb/mnbi混合永磁在手套箱中將步驟二中制得的ndfeb/mnbi混合粉末放入硬質(zhì)合金無磁模具中，然后將該無磁模具放入磁場強(qiáng)度為2.5t的脈沖磁場成型機(jī)中在氬氣氛圍下對ndfeb/mnbi混合粉末取向成型，將成型后的ndfeb/mnbi混合粉末連同無磁模具一起放入放電等離子燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)工藝為：在1gpa壓力下，3min內(nèi)溫度由室溫升至300℃，然后保溫5min，接著在1min內(nèi)快速升溫至600℃，之后在60min內(nèi)快速降溫至50℃，即制得各向異性的ndfeb/mnbi混合永磁，該ndfeb/mnbi混合永磁的密度為7.75g/cm3，如圖1所示，制得的ndfeb/mnbi混合永磁在室溫(25℃)及高溫(100℃)下均具有較好磁性能，如圖2所示，ndfeb/mnbi混合永磁還具有較好的取向。實施例2，步驟一、首先制備mnbi合金粉末配制摩爾比為1:1的mnbi的合金原料，利用真空電弧熔煉反復(fù)熔煉三次，從而得到成分均勻的合金鑄錠，接著將合金鑄錠破碎并以30m/s的甩帶速度進(jìn)行真空甩帶，得到mnbi合金薄帶，將mnbi合金薄帶在真空熱處理爐中進(jìn)行真空熱處理，真空熱處理條件為：真空度為10-2pa、加熱溫度為300℃，保溫時間8h，然后將經(jīng)真空熱處理后的mnbi薄帶放入手套箱中并破碎至80目，獲得所述mnbi合金粉末；步驟二、制備ndfeb/mnbi混合粉末按質(zhì)量比計算，將30％的mnbi合金粉末和70％的經(jīng)hddr處理后的市售各向異性ndfeb粉末混合均勻得到ndfeb/mnbi混合粉末。為獲得混合均勻的ndfeb/mnbi混合粉末，采用兩步球磨法，即：將所述mnbi合金粉末放入球磨罐中，并在正庚烷保護(hù)下進(jìn)行首次滾動球磨，首次滾動球磨的球料比為10:1；球磨120min后放入ndfeb粉末進(jìn)行二次滾動球磨，二次滾動球磨時間為60min，然后將球磨后的混合粉末真空干燥去除正庚烷液體即得所述ndfeb/mnbi混合粉末；步驟三、制備ndfeb/mnbi混合永磁在手套箱中將步驟二中制得的ndfeb/mnbi混合粉末放入硬質(zhì)合金無磁模具中，然后將該無磁模具放入磁場強(qiáng)度為3t的脈沖磁場成型機(jī)中在氬氣氛圍下對ndfeb/mnbi混合粉末取向成型，將成型后的ndfeb/mnbi混合粉末連同無磁模具一起放入放電等離子燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)工藝為：在1gpa壓力下，3min內(nèi)溫度由室溫升至300℃，然后保溫5min，接著在1min內(nèi)快速升溫至600℃，之后在60min內(nèi)快速降溫至30℃，即制得各向異性的ndfeb/mnbi混合永磁，該ndfeb/mnbi混合永磁的密度為7.95g/cm3，如圖3所示，制得的ndfeb/mnbi混合永磁在室溫(25℃)及高溫(100℃)下均具有較好磁性能，如圖4所示，ndfeb/mnbi混合永磁還具有較好的取向。對比例1，將經(jīng)hddr處理后的市售各向異性的ndfeb粉末直接制備成致密各向異性磁體，具體步驟為：在手套箱中將ndfeb粉末放入硬質(zhì)合金無磁模具中，然后將該無磁模具放入磁場強(qiáng)度為2.5t的脈沖磁場成型機(jī)中在氬氣氛圍下對ndfeb粉末取向成型，將成型后的樣品連同無磁模具一起放入放電等離子燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，燒結(jié)工藝為：在1gpa壓力下，3min內(nèi)溫度由室溫升至300℃，然后保溫5min，接著在1min內(nèi)快速升溫至600℃，之后在60min內(nèi)快速降溫至50℃，即制得各向異性的ndfeb永磁，該ndfeb永磁的密度為7.53g/cm3。在100℃下，分別測定實施例1、2中制得的ndfeb/mnbi混合永磁和對比例1中制得ndfeb永磁的磁性能，測試結(jié)果見表1。表1組別剩磁(kgs)矯頑力(koe)實施例17.48.4實施例28.28.1對比例19.17.2從表1可以看出，添加了mnbi粉末的實施例1和實施例2制得的ndfeb/mnbi混合永磁的矯頑力顯著高于未添加mnbi粉末的對比實施例1的矯頑力，結(jié)合圖1-4可知實施例1和實施例2制得的ndfeb/mnbi混合永磁還具有較好的取向，且其退磁曲線表現(xiàn)出單向退磁特性，因此采用本發(fā)明提供的方法可顯著改善ndfeb磁體的磁性能。最后需要說明的是，上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12