[发明专利]高性能车用磁钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁钢，特别是高性能车用磁钢的制备方法。

背景技术

现阶段，烧结NdFeB磁钢由于其优异的磁性能已经广泛应用于车载配件领域。而随着车载配件要求的不断提升，对烧结NdFeB的性能要求也有提升，传统性能的烧结NdFeB磁钢已逐渐不能满足日益发展的车载领域要求。因此，急需要一款高性能车用磁钢以应对市场的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高性能车用磁钢的制备方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种高性能车用磁钢的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备钕铁硼主相粉料，按照以重量百分比计的12-14wt％PrNd、6-7wt％B，余量为Fe和不可避免的金属杂质的配比，装入真空感应炉中，加热温度为1500-1650℃，制得主相铸片，然后将制得的主相铸片放入氢碎炉中氢破碎，最后经过氢破碎后的主相经气流磨制得粒度为2.8-3μm的主相粉料；

步骤二、制备富钕相粉料，按照以重量百分比计的11-13wt％PrNd、1-8wt％NdCu、1-5wt％Nb、2-3wt％Co、0.5-1wt％Al、0.5-0.8wt％Zn、1-2wt％Cr、0.2-0.5wt％Bi、0.3-0.8wt％ZnCu、0.2-0.8wt％Ce，余量为Fe和不可避免的金属杂质的配比，装入真空感应炉中，加热温度为1800-1850℃，制备富钕相铸片，然后将制得的富钕相铸片放入氢碎炉中氢破碎，最后经过氢破碎后的富钕相经气流磨制得粒度为1.0-2.0μm的富钕相粉料；

步骤三、制备抗氧化剂，按照以重量份计的50-70份石油醚，20-30份聚环氧乙烷烷基醚、10-15份亚磷酸酯类以及1-5份稀土硝酸盐的配比，混合均匀，静置24h后取上清液；

步骤四、制备润滑剂，按照以重量份计的30-40份硬脂酸钙，1-5份石墨烯，1-2份乳化剂、2-8份氧化乙烯/氧化丙烯共聚物、50-80份溶剂的配比搅拌均匀，并在80℃水浴中加热6h后即得；

步骤五、制备钕铁硼磁钢，按照以重量份计的80-90份主相、5-20份富钕相、1-2份抗氧化剂、0.5-2份润滑剂，放入混料机中混合2小时，在恒定磁场环境中用模具压制成毛坯，再将毛坯在500℃真空条件下预烧2小时，让变成气体的抗氧化剂、润滑剂排出，然后充氩气保护在1200℃烧结4小时，接着一级回火至800℃保温2小时后，再二级回火至400℃保温2小时即可得到钕铁硼磁钢。

所述抗氧化剂中的亚磷酸酯类为三乙基亚磷酸酯、三异癸基亚磷酸酯、三苯基亚磷酸酯中的一种或几种。

所述润滑剂中的溶剂为松节油或者二甲基甲酰胺。

在本专利中，为了避免富钕相被提前氧化而导致矫顽力降低，故将钕铁硼主相粉末和富钕相粉料分开制备，从而既能保持高剩磁，又能保持高矫顽力。

在钕铁硼粉末中通过添加NdCu合金，使得磁体的共晶温度下降，NdCu在回火时随着液相向晶界扩散，主相晶粒长大受到抑制，晶粒更好地被晶界相隔开，去耦合作用增强，磁体的磁性能得到提升。

在气流磨制粉时，针对于主相粉末和富钕相粉末进行不同的粒径控制，从而细化大尺寸的富钕相，实现对磁体中晶界相的调控，磁体中条带状晶界相的数量增加，使富钕相去磁耦合作用更加明显，矫顽力提高。

在制备过程使用的抗氧化剂，石油醚和聚环氧乙烷烷基醚以及亚磷酸酯类之间具有协同作用，同时在稀土硝酸盐的催化下，能够促进抗氧化剂发挥功效。

在制备过程使用的润滑剂，硬脂酸钙和石墨烯作为无机润滑剂，氧化乙烯/氧化丙烯共聚物作为有机润滑剂，可以互相促进，只需要小剂量的润滑剂，就能达到润滑作用。

本发明得到的一种高性能车用磁钢的制备方法，其技术效果是通过NdCu合金的添加，使合金的共晶温度降低，从而降低了回火温度，节约了成本；NdCu沿晶界分布，优化了磁体微观结构，从而有效的提高了磁体的磁性能。

同时通过控制不同的气流磨参数，从而得到不同粉末粒径大小的主相粉末和富钕相粉末，改善了烧结钕铁硼磁体的微观结构，提高了矫顽力；粉粒分布集中，取向度得到提高，从而提高了磁体的磁性能。

另外本专利申请中为了避免富钕相被提前氧化而导致矫顽力降低，故将钕铁硼主相粉末和富钕相粉料分开制备，从而既能保持高剩磁，又能保持高矫顽力。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例1：