專利名稱：永磁材料粉末的制備方法
技術領域：
本發明屬于永磁材料的制備領域。特別適用于稀土-過渡金屬-間隙原子型永磁材料的制備方法。
目前稀土永磁材料已發現有多種，釤鐵氮永磁材料是繼釹鐵硼之后最有前途的稀土永磁材料之一，也是當今國內外磁學界努力開發的領域。主要的研究方向是提高磁性能和磁體粉末的制備方法。稀土永磁粉末的制備方法目前主要的有四種，1為機械合金化法;2為HDDR法;3為熔體快淬法。采用上述方法制備的磁粉雖然有較高的矯頑力，但剩磁卻很低。因此磁能積也較低，而且磁粉的制備工藝也復雜。最近日本TDK公司介紹了一種傳統粉末冶金法制備釤鐵氮永磁粉末，由該方法所制備的磁性粉末雖然有較高的磁性能，Br＝13KG，iHc＝10.4KOe，(BH)amx＝30MGOe，其工藝為1、在高純流動氫氣下在250℃保溫4小時進行氫化處理;2、在高純流動氮氣下在450℃保溫63小時進行氮化處理;3、在高純流動氬氣下在450℃保溫3小時進行退火處理。然后再采用球磨使粉末細化。上述方法主要的缺點是工藝復雜，生產周期長和不經濟等。
本發明的目的是提出一種制備高性能稀土-過渡金屬-間隙原子型永磁材料粉末的方法，該方法具有生產工藝簡單、經濟和生產周期短等特點。
根據本發明目的所提出的高性能稀土永磁粉末的制備方法，針對釤鐵永磁材料粉末的特性，我們所采用的該制備方法詳述如下。首先將熔煉后的釤鐵合金錠在1050℃～1150℃的高溫下進行均勻化退火處理，退火處理時間為8～16小時，然后采用機械或手工方法將合金錠破碎至＜30μm的顆粒。在本發明方法中氫氣熱處理是采用高純靜態加壓方式，處理溫度為200℃～300℃，保溫時間為2～4小時。氮化熱處理采用高純靜態加壓氮氣進行熱處理，其加熱溫度為470℃～550℃并保溫2～6小時。在本發明方法中所采用的高純靜態加壓氫氣和氮氣熱處理工藝中各氣體壓力均＞1bar。等該料處理后再進行球磨，最后使永磁粉末顆粒度在1-3μm。釤鐵氮永磁材料采用上述制備方法生產，能夠經濟地得到很高的磁性能，其性能是Br＝12.2～12.8KG，iHc＝5-9KOe，(BH)max＝23-25MGOe。其原因在于經高溫均勻化處理后的合金錠具有均勻的內部組織，合金錠破碎后在＞1bar的氫氣中進行低溫處理使釤鐵化合物晶胞體積膨脹，顆粒產生裂紋，對促進后續工藝中氮原子的吸收和擴散很重要，另外適當提高氮化溫度也是縮短氮化時間的途徑，采用靜態氣氛在＞1bar的壓力下有利于材料對氫、氮原子的吸收與擴散。因為氫、氮氣都是還原性氣體。氫、氮原子要往合金內部滲透與擴散，就要求合金表面的氣體濃度和壓力要有足夠大，這樣才能夠增強氣體原子與合金的親和力，達到氣體原子擴散與滲透的目的。
采用本發明制備稀土永磁材料粉末的方法與現有技術相比較具有以下特點。由于本發明方法仍使用原設備。因此生產設備不需要再投資，而且生產工藝簡單，生產周期短，并且產品性能高。該工藝是一種經濟生產釤鐵氮高性能永磁材料粉末的制備方法。
實施例本發明實施例是將Sm2Fe17合金錠在1050℃溫度下處理，保溫時間12小時，然后經機械破碎，使合金料粒度＜30μm。本發明方法的實施例各工藝參數見表1。由上述方法所制備的釤鐵氮磁粉的磁性能見表2。從表1、表2可看出，采用本發明方法生產的釤鐵氮磁粉具有工藝簡單，生產周期短，而磁粉的綜合磁性能好等優點。
在實施例中，表1是靜態加壓氫，氮氣氛下合金熱處理的各工藝參數。表2是由本發明方法所制備的釤鐵氮磁粉各磁性能數據。
表1
表權利要求
1.一種制備稀土-過渡金屬-間隙原子型永磁粉末的方法，特別適用于釤鐵氮永磁合金粉末的制備方法，其特征在于先將釤鐵鑄錠進行高溫均勻化處理后，再破碎鑄錠至＜30μm的顆粒，并在靜態加壓氣氛下進行氫氣熱處理和氮氣熱處理，待熱處理后再進行粉末球磨，使粉末顆粒為1-3μm。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于鋼錠的均勻化處理的溫度是在1040℃-1080℃保溫8-16小時。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于靜態加壓氫氣熱處理的溫度在200℃-300℃保溫時間是在2-4小時。
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于靜態加壓氮氣熱處理的溫度在470℃-550℃保溫時間是在2-6小時。
5.根據權利要求1、3、4所述方法，其特征在于靜態加壓下進行氫氣和氮氣熱處理，各氣體壓力均＞1bar。
全文摘要
本發明屬于永磁材料的制備領域。特別適用于稀土—過濾金屬—間隙原子型永磁粉末的制備方法。采用本發明方法制備釤鐵氮磁粉是先將釤鐵鑄錠進行均勻化處理后經破碎至粉末顆粒＜30μm后再進行靜態加壓氫氣熱處理和靜態加壓氮氣熱處理，最后再進行球磨使粉末粒度在1—3μm。采用本發明方法生產永磁粉與現有技術相比較具有工藝簡單，生產周期短和磁粉綜合磁性能高等特點。
文檔編號H01F41/02GK1083257SQ93107808
公開日1994年3月2日 申請日期1993年7月8日 優先權日1993年7月8日
發明者張紹英, 戴禮智 申請人:冶金工業部鋼鐵研究總院