[发明专利]一种水\油流磨制备钕铁硼永磁合金粉末的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料领域，涉及一种水/油流磨制备钕铁硼永磁合金粉末的制备方法。

背景技术

钕铁硼稀土永磁合金,以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于医疗的核磁共振成像，计算机硬盘驱动器，音响、手机等；随着节能和低碳经济的要求，钕铁硼稀土永磁合金又开始在汽车零部件、家用电器、节能和控制电机、混合动力汽车，风力发电等领域应用。截止至2011年，我国稀土钕铁硼永磁体实际产量已经超过10万吨，可实现产量达到15-20万吨，跃居世界首位，但是由于我国生产的大多数永磁性材料都属于低端产品，只能靠廉价的劳动力和低廉的商品价格掺与国际市场的竞争，造成我国虽然是永磁体生产技术大国，却非生产技术强国的现状。当前钕铁硼工艺的研发基本接近于行业瓶颈，近2-3年内都未能有所突破，究其主要原因在于工艺的革新进度。每一次性能的大幅度提升，都源于工艺的改进。如从传统球磨到气流磨，增加氢破工艺，甩片工艺，无氧工艺、渗Dy工艺等。

目前的钕铁硼工艺是配料后熔炼铸锭、粗碎、中碎、细碎后球磨或者气流磨，最终制备平均粒度在2μm-5μm左右的粉末。广泛使用的为SCHD工艺，工艺方案为采用速凝甩带炉制备0.2mm左右薄片，后采用氢破、气流磨工序，最终制备平均粒度在2μm-5μm左右的粉末性，虽然SC-HD工艺较原始工艺更有利于钕铁硼主相的生产，也较铸锭工艺把稀土使用量由传统的30-33.5％wt降低28.5-30.5％wt，同时改善了磁性能。然而整体工艺复杂，其中气流磨工艺工作效率低且容易提高氧含量。

有研究者采用不同的制粉方法制备钕铁硼合金粉末，力图克服气流磨工艺存在的弊端。郭志猛等人(专利号201010033732.2)介绍了一种微细球形钕铁硼粉的制备方法，通过氢破和射频等离子熔融的方法制备了钕铁硼球形粉末。该工艺在传统铸锭、甩片后吸氢钕铁硼原料为原料采用RF等离子方法代替气流磨，其中原料为钕铁硼成品原料粒度为100-350μm，其制备粉末粒度为10-100μm。专利CN 104051105A公开了一种钕铁硼永磁材料的制粉工艺方法，该方法主要涉及雾化法(包括旋转电极法、等离子旋转电极雾化制粉法、电子束旋转盘雾化制粉法、真空雾化制粉、水气联合雾化制粉、超高压水雾化制粉及气雾制粉法等)直接由稀土、稀土合金、硼铁，钕铁硼废料、金属铁等常规钕铁硼生产所用原料经适宜配比经过熔融制粉直接制备适宜于微米级及亚微米级粉末，粉末粒度范围为0.05μm-50μm。专利88108934.6和93109121.7也都涉及了气体雾化制备钕铁硼合金粉末的方法。上述的等离子熔融和雾化法制备的钕铁硼合金粉末的表面形状多为圆球形，导致合金粉末的压制成型性能不好，影响最终磁体的磁性能。

高压水射流粉碎技术是一门新的超细粉体制备技术，也被称为水流磨。高压水射流粉碎是将高度聚能的水射流以一定方式作用在被粉碎的物料上，并在物料的裂隙和解理面中产生压力瞬变使物料发生粉碎。由于高压水射流通常具有极高的速度和高度能量聚集，对被粉碎物料和加载时间短且载荷的能量密度高。水流磨除了具体气流磨的大多数优点外，其独特之处在于，其效率高、对环境无污染、采用水做介质，湿法生产，可更好地保护粉体粒子的形状和表面光泽，由于具有大的粉碎压力，因此其制粉效率和产量高。

从国内专利检索得出国内外没有通过水流磨制备钕铁硼磁体粉末的报道，此外本发明涉及的钕铁硼合金制粉技术还可广泛应用于其它磁性材料如铁氧体、AlNiCo、SmFeN及很多粉末冶金领域，具有广阔的发展和应用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水(或油)流磨制备钕铁硼合金粉末的制备方法。

高压水射流是通过特定的装置(增压口或高压泵)，将动力源(电动机)的机械能转换成压力能，具有巨大压力能的水在通过小孔喷嘴，将压力能转变成动能，从而形成高速射流。从高压喷嘴射出的高速水射流具有很大的动量，在待粉碎的物料颗粒上可产生巨大的冲击力。粉碎原理是以高聚能水射流为载体，通过卷吸、混掺和携带物料完成加速，高速冲击靶体实现冲击、拉伸和剪切粉碎。高速水射流超细粉碎过程具有典型的液、气、固多相混合流动特性，并且具有剧烈掺气、雾化和极强的破坏力等特性。