[发明专利]一种制备烧结钕铁硼磁体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备钕铁硼磁体的方法，尤其是涉及一种制备烧结钕铁硼磁体的方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料由于具有优异的综合磁性能，广泛应用于电子、机电、通讯、仪表、医疗和军事等诸多领域。随着应用需求的发展，烧结钕铁硼磁体的用量日益增大，而且对烧结钕铁硼磁体的性能要求也越来越高。为了提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力，目前主要采用直接添加重稀土元素铽和镝的方法。重稀土元素铽和镝会在烧结钕铁硼磁体中形成磁晶各向异性场更高的Tb₂Fe₁₄B和Dy₂Fe₁₄B，可以显著提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。然而，上述方法中重稀土元素与铁的反铁磁耦合却会降低烧结钕铁硼磁体的饱和磁化强度和剩余磁化强度，使烧结钕铁硼磁体的综合磁性能下降，另外还会造成重稀土元素的过量使用。由于重稀土元素价格昂贵，极大地增加了生产成本。

为了得到综合磁性能好的烧结钕铁硼磁体，经研究发现，利用双合金工艺可以控制Dy较集中分布于晶界附近，在提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力的前提下，可以保证烧结钕铁硼磁体的饱和磁化强度和剩余磁化强度，得到综合磁性能很好的烧结钕铁硼磁体。目前，在专利公布号为CN102368439A、CN101996721A和CN101521069A的三份中国专利中，分别公布了一种利用双合金工艺来提升烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法。但是上述三种方法中一方面需要利用纯的重稀土元素来制备重稀土氢化物，生产成本仍然很高，另一方面需要将重稀土氢化物制成超细粉末，生产工艺复杂且难度大，产品的一致性较差，由此，上述三种方法难以在实际生产中使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产工艺简单，且生产成本较低的制备烧结钕铁硼磁体的方法，采用本方法制备的高矫顽力烧结钕铁硼磁体具有优异的综合磁性能，且一致性较好。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种制备烧结钕铁硼磁体的方法，包括以下步骤：

①选取主合金和辅合金，其中所述的主合金为钕铁硼合金铸锭或铸片，所述的辅合金为重稀土合金，所述的辅合金的成分为R_aM_bFe_100-a-b，其中R为Gd、Tb、Dy和Ho中的至少一种，M为Co、Mn、Cu、Al、Ti、Ga、Zr、V、Hf、W、B和Nb中的至少一种，a和b均表示重量百分含量，且30≤a＜100，0≤b≤70；

②采用氢破法将主合金破碎为主合金氢破粗粉，将辅合金进行吸氢处理后破碎制成辅合金氢化物颗粒；

③取主合金氢破粗粉和辅合金氢化物颗粒，将两者混合后搅拌均匀，其中主合金氢破粗粉的重量占两者总重量的百分比为大于等于75%且小于100%，辅合金氢化物颗粒的重量占两者总重量的百分比为大于0且小于等于25%；

④将步骤③得到的混合物制成表面积平均粒径为1-5μm粉末；

⑤将步骤④得到的粉末再次搅拌均匀后进行取向成型处理，得到钕铁硼磁体生坯；

⑥将钕铁硼磁体生坯进行烧结，得到烧结钕铁硼磁体。

所述的步骤①中的主合金的成分为Nd_mN_nX_tFe_100-m-n-k-tB_k，其中N为La、Ce、Pr、Dy、Tb中的至少一种，X为Co、Mn、Cu、Al、Ti、Ga、Zr、V、Hf、W和Nb中的至少一种，m、n、t和k均表示重量百分含量，且28.5≤m+n≤33，0≤t≤5，0.9≤k≤1.2。

所述的步骤②中辅合金氢化物颗粒中氢含量（重量比）大于等于4000ppm小于等于15000ppm。

所述的步骤⑤中取向成型处理工艺采用的取向磁场大小为1～5T。

所述的步骤⑥中烧结工艺过程为：

⑥-1将钕铁硼磁体生坯置于真空烧结炉中，由800℃升温到1000℃脱氢处理2小时；

⑥-2将真空烧结炉升温至1010～1120℃，真空烧结1～4小时；

⑥-3经过850～950℃一级回火热处理1～4小时和450～600℃二级回火热处理1～4小时，制得烧结钕铁硼磁体。