[发明专利]制作高一致性烧结钕铁硼永磁体的工艺方法及其工装

说明书

本发明涉及烧结钕铁硼永磁材料的制作方法，具体为制作高一致性烧结钕铁硼永磁体的工艺方法及其工装。解决现有技术所制得的永磁体一致性差的问题。该工艺方法是在磁场取向成型工序和脱模工序之间增加覆盖保护层工序，所述的保护层为一种粉末状混合物，该粉末状混合物是由70%～80%的镧粉、20%～30%的铁粉以及120号溶剂汽油，在经过排空密闭的罐内搅拌混合均匀而成。本发明有效地解决了传统生产方法造成的磁体上端面劣化而导致的弱磁、方形度变差等问题，最终获得具有优异一致性的钕铁硼永磁体。

技术领域

本发明涉及烧结钕铁硼永磁材料的制作方法，具体为制作高一致性烧结钕铁硼永磁体的工艺方法及其工装。

背景技术

第三代稀土永磁钕铁硼（化学名Nd-Fe-B）被称为“磁王”，其应用领域非常广阔。由于具有高磁能积和高矫顽力，同等体积可具有比其他永磁材料60-100倍的磁能，所以在智能手机、扁平震荡电机、耳机喇叭、数码调焦电机、微电机、风电电机、电梯曳引机等领域得到广泛应用。

制作Nd-Fe-B永磁材料时目前通常采用的工艺方法是由如下依次工序实现的：配方拟制、原材料称配、真空熔炼速凝铸片、氢破碎为粗粉、气流磨制为细粉、细粉搅拌混匀、称粉装模、磁场取向并成型为立方体或圆柱体、脱模、真空包装、等静压、拆包装后摆入料盒、入炉真空烧结并回火、磨加工、切割为成品片。

由于氧、碳、氮的含量增高后会降低Nd-Fe-B永磁材料的磁性能，因此在以上生产环节中，要采用真空设备和惰性气体保护的方式。虽然现有生产方式采用了真空设备和惰性气体保护的方式来生产，但是，由于在生产过程中气流磨所制的细粉属于1.6-8µm量级，这种细粉在后续的混粉、称粉、压型、拆包装、摆盒的过程中，必然还是要吸附一定量的氧、碳、氮。这些吸附的物质在真空烧结过程中随着温度的升高要释放出来，但是这些释放出的氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等气体并不能及时的由真空泵抽取排到真空炉外，会有一个阶段滞留在真空炉内，这个阶段内烧结气氛劣化，从而影响永磁材料的性能。其影响特征是使得磁体的上端面部位劣化，导致在实际生产中存在以下两个问题：

1、在后续切割加工中实际上只需要切掉0.5～0.75mm的端头就可以做到具备保证成品加工精度的基准平面，但由于部分磁体的上端面劣化，劣化部分磁性能很低（即弱磁），而为了避开弱磁产品出现，需要采取去掉端头1～3mm的方式，这就势必造成原材料的浪费和成本增高；

2、磁体有一项重要性能指标——方形度（HK/Hcj），方形度是影响磁体在高温时的退磁率的重要技术参数，由于电机工作时会产生温升，因此在各个电机领域中都是不希望方形度低的磁铁产品的。

由于磁体的上端面劣化，磁体上部的方形度就会低，当然磁体不受劣化气氛影响的部分的方形度是正常的。磁体的方形度检测是对单件磁体加工为D10mm×10mm的标样进行测试的，而标样厚度10mm远大于劣化部分的深度，那么标样测试所测出的方形度是劣化部分和没受劣化部分的平均值，就表现出标样整体方形度低。但是大家都清楚这只是上端面劣化造成，不能把整件或整批都废掉。问题是这种方形度低的劣化部分具体是达到多深是很难检测的，并且在同批里的不同件磁体其每件劣化影响到的深度也是不一致的，反过来说后续切割时又是对每件磁体统一去掉同一个深度的方式，因此现有这种生产方式是避免不了仍然有方形度低的磁铁成品存在的，只是几率大小而已，这对下游客户来说是潜在的不确定性的严重风险。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的以上问题，提供一种制作高一致性的烧结钕铁硼永磁体的工艺方法，通过在磁场取向成型工序和脱模工序之间增加一个新的工序－―覆盖保护层工序，实现在后续烧结过程中对磁体上端面的保护，来加强磁体上端面抗劣化的能力，最终获得具有优异一致性的烧结钕铁硼永磁体。