[发明专利]一种破碎稀土-铁型合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料制备技术领域，特别涉及一种破碎稀土-铁型合金的方法。

背景技术

1990年爱尔兰三一大学Coey教授研究组和北京大学杨应昌院士研究组基于在稀土铁合金中氮的间隙原子效应，发现Sm₂Fe₁₇N_x(简称钐铁氮)与Nd(Fe，M)₁₂N_x(简称钕铁氮)具有优异的内禀磁性，可与钕铁硼媲美，立即成为国内外开发新型稀土永磁材料的热点。日本三荣化成公司、美国特拉华大学、美国内布拉斯加大学、中科院物理所、中科院金属所、北京科技大学、钢铁研究总院、吉林大学和北京工业大学等单位积极开展了与此相关的研究。

众多的研究工作表明，制备高性能的各向异性Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x磁粉的技术路线通常由下述五个步骤构成：(1)制备Nd(Fe，M)₁₂和Sm₂Fe₁₇型合金；(2)对合金进行均匀化热处理；(3)将退火后的合金机械粉碎；(4)对通过破碎获得的颗粒进行氮化处理；(5)将氮化后的颗粒球磨成细粉。这种较为复杂的技术路线影响了各向异性Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x的性价比和应用范围。2002年北京大学的杨应昌院士课题组在国内外率先将速凝技术应用到这些间隙性氮化物的制备中，大大缩短了对Nd(Fe，M)₁₂和Sm₂Fe₁₇型合金均匀化处理的时间，同时提高了材料的性能和其性价比。但是为了使Sm₂Fe₁₇或Nd(Fe，M)₁₂型合金在合理的时间范围内充分吸氮获得Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x氮化物，吸氮处理前须将上述合金破碎成平均粒径为200μm左右的颗粒，以增大与气体的接触面积。

目前，稀土-铁型合金的破碎主要有吸氢破碎和机械破碎两种方法可供选择。运用氢破碎工艺对Sm₂Fe₁₇或Nd(Fe，M)₁₂型合金进行破碎，其优点是在破碎过程中，进入合金粉末中的氧含量少，有利于提高最终材料的磁性能；缺点是合金实现氢破碎之后，进入合金中的氢必须脱出，因为氢的残留将严重影响Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x间隙型氮化物的永磁性能。可见，尽管吸氢破碎工艺有助于减少最终产品中的氧含量，但是这种吸氢破碎无疑将会再次增加Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x磁粉制备工艺的复杂性，因此目前Sm₂Fe₁₇或Nd(Fe，M)₁₂型合金的破碎基本不采用氢破碎工艺。而在惰性气体气氛中对稀土-铁型合金实施机械破碎的优点是操作简单，缺点是在破碎过程中，进入合金粉末中的氧含量偏多，不利于提高最终磁粉的性能。但由于机械破碎方法相对简单，因此目前Sm₂Fe₁₇或Nd(Fe，M)₁₂型合金的破碎主要采用这种方法。

为了进一步提高各向异性Sm₂Fe₁₇N_x和Nd(Fe，M)₁₂N_x磁粉的性价比和应用范围，优化当前制备氮化物的技术路线尤其是要改进现有的破碎技术很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种破碎稀土-铁型合金的方法，尤其是适合Sm₂Fe₁₇型合金和Nd(Fe，M)₁₂(M＝Ti，Mo，V)型合金的破碎方法，以助于制备高性价比的相关稀土永磁材料。

本发明的稀土-铁型合金破碎方法，包括以下步骤：