釹鐵硼永磁體的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及永磁體制備技術領域，尤其是涉及一種釹鐵硼永磁體的制備方法。
【背景技術】
[0002]釹鐵硼永磁體是稀土永磁材料發展的最新結果，其具有優異的磁性能而被稱為“磁王”。釹鐵硼磁性材料是鐠釹金屬，硼鐵等的合金。又稱磁鋼。釹鐵硼具有極高的磁能積和矯力，同時高能量密度的優點使釹鐵硼永磁材料在現代工業和電子技術中獲得了廣泛應用，從而使儀器儀表、電聲電機、磁選磁化等設備的小型化、輕量化、薄型化成為可能。
[0003]然而，釹鐵硼永磁體并不是材料的簡單堆積，其制備的每個工序均極為重要，否則即可能造成廢品。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種釹鐵硼永磁體的制備方法，它具有所制備的永磁體性能較佳的特點。
[0005]本發明所采用的技術方案是:釹鐵硼永磁體的制備方法，依次包括以下步驟:
[0006](1)備料
[0007]以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29?30%，鏑鐵1?3%，釓鐵1?3%，硼鐵5?5.2%，鈮鐵0.3-0.5%，鈷1?1.5%，鎵0.1?0.2%，鋁1?1.2%，銅0.1?0.2%，鍶0.1?0.2%，鋯0.1?0.2%，余量為鐵；
[0008](2)成型
[0009]將前述原料放入充有氬氣的速凝爐中，加熱至1550°C?1600°C，使釹鐵硼原料熔化，然后澆鑄并冷卻;之后，將冷卻后的釹鐵硼材料與氫氣反應至吸氫飽和，然后脫氫，脫氫后氧含量為600?750ppm ；之后，將脫氫后的釹鐵硼材料制成粒徑為2?2.5μηι的粉體;之后，將粉體放入模具中，施以1?1.5Kpa的壓力制成能夠配合的外坯體和內坯體，該外坯體具有通透的內腔，該內坯體過盈配合的插在該內腔中；
[0010](3)燒結
[0011]將外坯體和內坯體分別包裹于粒徑為15?50μπι的石墨粉中，然后將包裹于石墨粉中的外坯體和內坯體放置入燒結爐中燒結，燒結溫度為1050°C?1060°C，燒結期間間歇性的通入氬氣，且通入方法為通入20?30s、停止10?15s，周而復始，燒結持續時間為15?20min，然后取出外坯體和內坯體室溫冷卻；
[0012]⑷裝配
[0013]將內坯體插在外坯體內即可。
[0014]優化的，以百分重量比計，所述釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29.5%，鏑鐵2%，釓鐵2 %，硼鐵5.1% ,鈮鐵0.4 %，鈷1.3 %，鎵0.15 %，鋁1.1 %，銅0.15 %，鍶0.15 %，鋯
0.15%，余量為鐵。
[0015]本發明所具有的優點是:所制備的永磁體性能較佳。本發明的釹鐵硼永磁體的制備方法中，所采用的原料組分較為合理，不僅主要的釹、鐵、硼的組分比例較為合理，且涵蓋了其他能夠促進磁體性能的微量元素、稀土元素，確保制備永磁體的性能較優。同時，成型方式合理，確保粉體具有合適含氧量，且分體式的外坯體和內坯體為燒結的均勻性提供了基礎。以及，燒結時并非簡單的采用真空或惰性氣體確保表面氧化程度較低，而是通過石墨粉隔絕空氣、間歇性通入氬氣等方式，使燒結較為均勻、徹底，氧化較少從而變形極小。如此，確保了永磁體具有極佳的性能。
【具體實施方式】
[0016]實施例，釹鐵硼永磁體的制備方法，依次包括以下步驟:
[0017]⑴備料
[0018]以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29?30%，鏑鐵1?3%，釓鐵1?3%，硼鐵5?5.2%，鈮鐵0.3-0.5%，鈷1?1.5%，鎵0.1?0.2%，鋁1?1.2%，銅0.1?
0.2 %，鍶0.1?0.2%，鋯0.1?0.2 %，余量為鐵。比如，以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29 %，鏑鐵1 %，釓鐵1 %，硼鐵5 %，鈮鐵0.3 %，鈷1 %，鎵0.1 %，鋁1 %，銅
0.1%，鍶0.1%，鋯0.1%，余量為鐵;或者，以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29.5%，鏑鐵2%，釓鐵2%，硼鐵5.1%，鈮鐵0.4%，鈷1.3 %，鎵0.15 %，鋁1.1 %，銅
0.15 %，鍶0.15 %，鋯0.15 %，余量為鐵;或者，以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹30%，鏑鐵3%，釓鐵3%，硼鐵5.2%，鈮鐵0.5%，鈷1.5%，鎵0.2%，鋁1.2%，銅0.2 %，鍶0.2 %，鋯0.2 %，余量為鐵。前述元素組分可以從合金材料中取得。
[0019](2)成型
[0020]將前述原料放入充有氬氣的速凝爐中，加熱至1550°C?1600°C，使釹鐵硼原料熔化，然后澆鑄并冷卻。比如，加熱至1550°C、1575°C或1600°C。
[0021]之后，將冷卻后的釹鐵硼材料與氫氣反應至吸氫飽和，然后脫氫，脫氫后氧含量為600?750ppm。比如，含氧量為600、650或750ppm。其中，吸氫飽和脫氫均可采用常用的方式，不再贅述。
[0022]之后，將脫氫后的釹鐵硼材料制成粒徑為2?2.5μπι的粉體。比如，粉體的粒徑為2、2.2或2.5卩1110
[0023]之后，將粉體放入模具中，施以1?1.5Kpa的壓力制成能夠配合的外坯體和內坯體。比如，施加的壓力為1、1.3或1.5Kpa。該外坯體具有通透的內腔，該內坯體過盈配合的插在該內腔中。
[0024](3)燒結
[0025]將外坯體和內坯體分別包裹于粒徑為15?50μπι的石墨粉中。比如，石墨粉的平均粒徑為15、30或50μπι。然后將包裹于石墨粉中的外坯體和內坯體放置入燒結爐中燒結，燒結溫度為1050°C?1060°C。比如，燒結溫度為1050°C、1055°C或1060°C。燒結期間間歇性的通入氬氣，且通入方法為通入20?30s，停止10?15s，周而復始。比如，通入方法為通入20s，停止105s，周而復始；或者，通入方法為通入25s，停止13s，周而復始；或者，通入方法為通入30s，停止15s，周而復始。燒結持續時間為15?20min。比如，持續時間為15、18或20min。然后取出外坯體和內坯體室溫冷卻。
[0026](4)裝配
[0027]將內坯體插在外坯體內即可。當然，內坯體外表面上可以涂有膠粘層。而且，為了順利插入，可以對內坯體進行適當的切削處理。
[0028]經測試，采用本發明的方法制備的永磁體的性能參數中:Br平均值為14.6KGs、Hcb平均值為13.6KA、Hcj的平均值為13KA/m、(BH)max為53KJ/m3、HK/Hc的平均值為0.98j、密度的平均值為7.5，屬于較佳水平。同時，成品的每一個面上的變形量均低于0.3_。
[0029]以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.釹鐵硼永磁體的制備方法，依次包括以下步驟: (1)備料 以百分重量比計，該釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29?30%，鏑鐵1?3%，釓鐵1?.3%，硼鐵5?5.2%，鈮鐵0.3-0.5%，鈷1?1.5%，鎵0.1 ?0.2%，鋁1 ?1.2%，銅0.1 ?.0.2%，鍶0.1?0.2%，鋯0.1?0.2%，余量為鐵； (2)成型 將前述原料放入充有氬氣的速凝爐中，加熱至1550°C?1600°C，使釹鐵硼原料熔化，然后饒鑄并冷卻；之后，將冷卻后的釹鐵硼材料與氫氣反應至吸氫飽和，然后脫氫，脫氫后氧含量為600?750ppm;之后，將脫氫后的釹鐵硼材料制成粒徑為2?2.5μπι的粉體;之后，將粉體放入模具中，施以1?1.5Kpa的壓力制成能夠配合的外還體和內還體，該外還體具有通透的內腔，該內坯體過盈配合的插在該內腔中； (3)燒結 將外坯體和內坯體分別包裹于粒徑為15?50μπι的石墨粉中，然后將包裹于石墨粉中的外坯體和內坯體放置入燒結爐中燒結，燒結溫度為1050°C?1060°C，燒結期間間歇性的通入氬氣，且通入方法為通入20?30s，停止10?15s，周而復始，燒結持續時間為15?20min，然后取出外坯體和內坯體室溫冷卻； (4)裝配 將內坯體插在外坯體內即可。2.根據權利要求1所述的釹鐵硼永磁體的制備方法，其特征在于:以百分重量比計，所述釹鐵硼永磁體的原料包括:鐠釹29.5%,鏑鐵2 %，釓鐵2 %，硼鐵5.1 %，鈮鐵0.4 %，鈷.1.3%，鎵 0.15%，鋁 1.1%，銅0.15%，鍶 0.15%，鋯 0.15%，余量為鐵。
【專利摘要】本發明公開了一種釹鐵硼永磁體的制備方法，依次包括備料、成型、燒結、裝配等步驟。該制備方法中，所采用的原料組分較為合理，不僅主要的釹、鐵、硼的組分比例較為合理，且涵蓋了其他能夠促進磁體性能的微量元素、稀土元素，確保制備永磁體的性能較優。同時，成型方式合理，確保粉體具有合適含氧量，且分體式的外坯體和內坯體為燒結的均勻性提供了基礎。以及，燒結時并非簡單的采用真空或惰性氣體確保表面氧化程度較低，而是通過石墨粉隔絕空氣、間歇性通入氬氣等方式，使燒結較為均勻、徹底，氧化較少從而變形極小。如此，確保了永磁體具有極佳的性能。
【IPC分類】C22C38/14, C22C38/06, C22C33/02, C22C38/10, H01F1/057, C22C38/16, C22C38/32, H01F41/02
【公開號】CN105489368
【申請號】CN201511005844
【發明人】徐力
【申請人】徐力
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月28日