[发明专利]一种含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，具体涉及一种含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料及其制备方法。

背景技术

     CN201110243675.5发明公开了N35镧铈钕铁硼磁体材料的生产方法，按重量百分比取以下原料：镨钕﹙Pr-Hd﹚15.0，镧铈(La-Ce)20.0，铌﹙Nd﹚0.75，铝﹙AI﹚0.9，铜﹙Cu﹚0.25，硼﹙B﹚1.15，铁﹙Fe﹚61.95；将上述原料放入熔炼炉熔炼，充分融合后静置浇注成锭，30℃以下冷却水冷却40分钟；采用气流磨将锭研磨成4.5-4.8um粉粒；粉粒在压型机中成型；成型后的型块烧结，首先1120℃烧结3.5小时，其次920℃烧结2小时，然后565℃烧结3.5小时，最后冷却至60℃出炉，检测合格入库。

上述发明的镧铈钕铁硼磁体材料的磁能积为34.2MGOe，矫顽力为12 kOe，剩磁为11.5kGS，剩磁，磁能积和矫顽力都偏低，并且工艺方法繁琐。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术缺陷，提供一种含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料，该材料具有较高的磁能积，较高剩磁和较高矫顽力。

本发明的另一目的是提供一种含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料制备方法，该制备方法工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料，其特征是：该材料中各成分的重量百分含量为：Nd 18-22%，La 1-2 %， B 1.2-1.5%，Si 0.3-0.6%，Cu 0.3-0.6%，Er 1-2.5%，Mn 1-2.5%，Ru 1-2.5%，其余为Fe。

上述含钌高剩磁、高磁能积和高矫顽力材料的制备方法，其步骤为：

（1）按照上述重量百分比分别取Nd、La、B、Si、Cu、Er、Mn、Ru和Fe进行配料，各原料的纯度均大于99.9％； 

（2）将各原料放入真空感应炉中熔炼，熔炼温度为1660-1780℃，静置2-4分钟得到母合金液体；

（3）将母合金液体浇铸成柱状铸块，再将柱状铸块在碎块机中粉碎，得到碎铸块；

（4）将碎铸块放入氢碎炉中进行氢碎，氢碎炉的真空度为0.05～0.1Pa，炉内气压为0.8～1.2atm；温度为100-200℃，氢碎时间40-60分钟，得到粗粉；

（5）将粗粉放入气流磨中，用高压气流将粗粉吹起，通过相互之间的碰撞从而成为细粉，气流磨制粉压力5-7atm，气流磨分选轮转速为3000～3300r/min；

（6）将细粉放入模具中，使用压制设备压制成所需的形状；

（7）成型后取出成型件，装入烧结盆，成型件随同烧结盆送入真空度为0.01～0.04Pa、温度1120-1160℃的烧结炉内烧结，烧结420～460分钟后，随炉自然冷却后取出烧结成型件；

（8）将烧结成型件放入热处理炉中，升温到320-340℃，保温100～120分钟后随炉冷却到250-280℃，再保温60～80分钟后取出即得到钕铁硼磁体。

所述步骤（3）中柱状铸块的直径为20cm，高为20cm；碎铸块为颗粒状，平均尺寸为1-3mm；步骤（4）中粗粉粒度为100-200μm；步骤（5）中所述细粉粒度为2-5μm；步骤（6）中成型压力为0.02-0.05MPa。

本发明相比现有技术具有如下有益效果：

本发明合金材料采用的Mn和Ru元素可以减少富Nd相与Nd2Fe14B相的湿润角，抑制了Nd2Fe14B相的长大，使得Nd2Fe14B相界面缺陷密度减少，反磁化畴在界面形核困难，因此提高了磁能积。

本发明合金材料中La 、Er元素进入Nd基体相，可以提高该相的矫顽力。Cu、Er可以减少富Nd相与Nd2Fe14B相的湿润角，抑制Nd2Fe14B相的长大，使Nd2Fe14B相界面缺陷密度减少，反磁化畴在界面形核困难，因此提高了材料的剩磁。Er、Ru元素可以提高材料中的居里温度、抗氧化能力和耐蚀性。

本发明的制备方法采用合金成分优化和时效处理相结合，可以保证材料组织和成分的均匀性，保证了合金的成分均匀化和性能的均一性。

本发明制得的材料具有高磁能积，高剩磁和高矫顽力，制备过程中，所用的稀有元素微量，原料成本较低；另外本发明采用合金成分优化和时效处理相结合，保证了合金成分、组织和性能的均匀性，因此也就保证了合金的质量。

本发明制备工艺简单，生产的合金具有良好的性能，非常便于工业化生产。