[发明专利]一种高矫顽力磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体生产领域，更具体的说是一种矫顽力钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

钕铁硼磁体具有优异的磁学性能，其应用领域相当广泛，涉及到电子计算机、电动机与发电机、核磁共振成像装置、音响设备、通讯、选矿、自动化、航空航天等方面。应用高性能烧结钕铁硼磁体，不仅可提高磁性器件的工作性能，亦可实现器件的小型化或微型化，降低能耗。近些年来，为了适应低碳经济发展要求，风力发电设备、电动汽车、混合动力汽车、变频电器装置等技术领域发展极为迅速，其对于具有高磁能积、高矫顽力、高工作稳定性的烧结钕铁硼磁体的需求日益增长。

烧结钕铁硼磁体的各向异性场，即矫顽力的极限值为5 572kA/m(70.02 kOe)，目前，Nd—Fe—B磁体的矫顽力仅是其理论值的1/3～1/5左右，提高 Nd—Fe—B系合金的矫顽力还有很大潜力。近年来，随着烧结钕铁硼磁体在风力发电、混合动力汽车/纯电动汽车和节能家电等低碳经济领域中的应用，双高磁性能磁体(永磁因子＝高磁能积(BH)max+高内禀矫顽力Hcj≥70的高性能钕铁硼磁体)成为行业研究的重要目标。

烧结钕体硼磁性材料，通常其制作流程为配料、熔炼、氢碎、制粉、取向压制、等静压、烧结、回火、后加工、表面处理等。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种钕铁硼磁体的制备方法，通过优化配方，改善合金铸片柱状晶组织结构，控制粉料粒度大小及分布，提高取向度，降低磁体氧含量，调控晶界等措施，提供一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法，解决高矫顽力烧结钕铁硼产品的批量生产的难题。

为解决上述技术问题，本发明涉及钕铁硼磁体生产领域，更具体的说是一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(1)按元素重量百分比称取镨钕26.0％-30.0％、硼0.85％-1.05％、镝0-4％、铽0.5-3.5％、铝0.03％-0.60％、铜0-0.3％、钴0.3％-2.5％、锆0-0.2％、铌0-0.5％、镓0-0.3％和铁62.3％-68.6％；

(2)将步骤(1)称取的材料装入坩埚中，将坩埚抽真空至15Pa以下，以50kw 功率烘炉，直到真空低于15Pa时，充氩气至26-29kPa，然后加大功率至500-600kw 熔炼，铁熔化后再精炼6-12分钟至温度为1440-1500℃时开始浇铸，浇铸时铜棍旋转的线速控制在1.1-1.5m/s，获得铸片并冷却；

(3)将步骤(2)得到的铸片放入旋转式氢碎炉内，抽真空至1Pa以下，通入0.066-0.098MPa的氢气，饱和吸氢后，加热至540-600℃，脱氢4-10小时，冷却至常温后出料得到粗粉；

(4)向步骤(3)得到的粗粉中加入粗粉重量0-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂混合均匀后加入三维混粉机混粉0.5-4小时，然后将粉料加入气流磨中进行磨粉，磨粉过程中系统氧含量控制在<200ppm，获得粉料粒度为SMD 2.4-3.6微米，D90/D10<5.2的细粉；

(5)向步骤(4)得到的细粉中加入细粉重量0％-0.1％的润滑剂和0-0.2％的抗氧化剂，用V型混粉机混粉0.5-4小时获得细粉料；

(6)将步骤(5)得到的粉料根据产品尺寸大小制作模型，并在压机系统氧含量<0.3％，模具中心磁场强度>1.8T的条件下进行取向压制，使压坯密度达到3.6-4.3g/cm³，然后采用等静压压制使压坯密度提高到4.4-4.7g/cm³，获得生坯产品；

(7)将步骤(6)得到的生坯产品在露空环境下去除真空包装袋，然后迅速放入充氮保护的手套箱内，手套箱内的氧含量控制在0.3％以内，在手套箱内将生坯产品去除薄膜摆入石墨盒内，然后送进烧结炉，将烧结炉抽真空至1Pa 以下，经过缓慢升温排气后，最高烧结炉温度保持1020-1100℃，保温3-12小时，烧结结束后充氩气冷却至100℃以下再升温至870-930℃或者直接炉冷至 870-930℃，保温2-5小时，然后充氩气冷却至90℃以下，再升温到460-600℃保温2-7小时，保温结束后冷却至80℃以下出炉。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种钕铁硼磁体的制备方法所述的润滑剂为天津悦晟磁电技术有限公司产的YSH-06钕铁硼专用润滑剂。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：所述的抗氧化剂为天津悦晟磁电技术有限公司的YSH-01钕铁硼专用抗氧化剂。