[发明专利]一种基于湿度调节的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁铁的制造技术领域，特别是涉及一种基于湿度调节的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法。

背景技术

磁铁是可以产生磁场的物体，为一磁偶极子，能够吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属。Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁是磁铁中的一种，它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BH)max高过铁氧体(Ferrite)10倍以上；其本身的机械加工性能亦相当之好，工作温度最高可达200摄氏度，而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。

Nd-Fe-B系（钕-铁-硼）磁铁的制作工艺有二种，一种是烧结Nd-Fe-B系磁铁，另一种是粘结Nd-Fe-B系磁铁。现有技术的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作工艺主要包括如下流程：原料配制→熔炼→铸造→氢破粉碎→微粉碎→磁场中成形→烧结→热处理→磁性能评价→烧结体中的氧含量评价等。在烧结钕-铁-硼磁铁的制作工艺中，对于磁场中成形工序，早期普遍使用被称为二段法的成形方法，该方法是，使用简单的组合模具在低压（约0.2ton/cm²）磁场中成形（第一段成形）后，手动取出、包装后，在油压高压（1.4ton/cm²）中进行等静压成形（第二段成形），由于二段成形使用的是手动方法，因此工序较长，等静压成形（第二段成形）后的油污染及输送过程中的氧化等会造成品质管理上不断出现问题。现有技术通常使用被称为一段法的成形方法，也就是采用横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备进行自动成形。

日本的在先申请专利（US6461565、JP3233359、CN1195600、JP2002-088403）公开了这种压机（即横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备），但该压机（即横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备）的完全封闭技术还不是很成熟，因为含有10000ppm以下的氧，所以技术改进的焦点主要集中在成形体燃烧、发热等产品不良的预防上。另外，在先申请专利技术中也只能制出含氧2900～6000ppm左右的烧结磁体。日本的在先申请专利技术中也提及自动化的机械操作，不仅产品容易产生因机械造成的破裂，而且设备需要频繁维修保养,这样就更容易发生氧化，密闭性无法提高。

随着技术的不断地步，已可简单实现完全密闭式的惰性气体气氛置换技术，在数千ppm以下氧含量的惰性气体气氛中控制成形机（即横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备）内的氧含量技术也很发达。因此，可以以完全密闭化技术为前提，进行横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备的周边技术开发。

然而，在惰性气体的完全密闭环境中使用横向（直角）磁场取向型-1段自动成形设备进行成形（最高成形压力0.8ton/cm²左右）时，与二段成形相比，因为成形压力不足，烧结后易频繁发生破裂、缺角、裂纹等不良问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于湿度调节的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，通过对完全密闭环境中惰性气体气氛的湿度进行特殊设定，能够有效消除Nd-Fe-B系磁铁烧结后破裂、缺角、裂纹频发等不良问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于湿度调节的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间内进行磁场成形的工序中，将惰性气体气氛的相对湿度控制在10%～80%。

进一步的，所述烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，是在制造烧结磁铁中氧含量为300ppm以上2500ppm以下的Nd-Fe-B系烧结磁铁的工序中，在用惰性气体密闭的空间内进行磁场成形的工序中，将惰性气体气氛的相对湿度控制在10%～80%。

进一步的，是将惰性气体气氛中的相对湿度控制在10%～65%。

所述惰性气体气氛中的氧含量在1000ppm以下。

本发明的一种基于湿度调节的烧结Nd-Fe-B系磁铁的制作方法，当成形机内接近密闭时，在氧含量2500ppm以下的惰性气体气氛中，相对湿度大约在1%以下为非常干燥的状态。我们也知道，过于干燥的话，容易产生静电，导致成形不良增加。本发明发现通过将水分提供给成形机内的气氛，使相对湿度提高并控制在10%～80%（最适宜为10%～65%）的话，可使破裂、缺角及裂纹不良大大减少。