[发明专利]一种钐铁氮磁粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钐铁氮磁粉及其制备方法，所述磁粉以质量分数表示的名义成分为：Re_zSm_24‑zFe_76‑yM_yN_x，其中Re包括除Sm以外的稀土中的任意一种或至少两种的组合，M包括3d和/或4d过渡族元素在内的任意一种或至少两种的组合，0x≤5，0≤y≤5，0≤z≤5。所述制备方法包括如下步骤：按照名义成分进行配料，得到熔炼原料；将得到的熔炼原料进行熔炼，然后依次进行浇铸和冷却，得到速凝薄带；将得到的速凝薄带进行热处理，得到热处理带；将得到的热处理带依次进行氢爆破碎和气流粉碎，得到成粉；将得到的成粉进行氮化处理，得到所述的磁粉。通过对制备过程中，物料的细度及氢爆破碎的配置，实现了高效渗氮。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种铁氮磁粉及其制备方法。

背景技术

目前，近几年来，随着汽车工业以及电子电器小型化、轻量化的快速发展，对永磁体提出了更高的环境使用温度和磁性能要求，Sm₂Fe₁₇N_x系稀土永磁材料作为一种兼有良好温度稳定性和优异磁性能的永磁材料，其潜在应用价值再度引起人们的重视，Sm₂Fe₁₇N_x系永磁材料也迎来了新的研究和开发热潮。现有技术制备Sm₂Fe₁₇N_x系稀土永磁材料主要有熔炼法、机械合金化法、快淬法、还原扩散法。

CN102737801A公开一种采用快淬法制备Sm-Fe-N各向异性磁粉的方法，该方法通过控制快速凝固过程中铜辊转速、熔体喷射气体压力、喷嘴尺寸、熔体温度、熔体成分，以控制熔体的冷却速度和速凝铸片的厚度，达到获得主相呈细小柱状晶排列的速凝薄带Sm₂Fe₁₇。进一步地，CN105129860A公开了一种制备稀土永磁Sm₂Fe₁₇NX粉体的工艺，该工艺极大地改善了Sm2Fe17合金制备的工艺可控性，获得高纯度Sm₂Fe₁₇合金，并最终提高了Sm₂Fe₁₇Nx粉体的磁性能和性能稳定性，制备工艺适于工业规模批量化生产应用。但是上述制备过程中氮化周期长，氮化效率低、渗氮不均匀、产业化生产受阻。

对Sm₂Fe₁₇合金渗氮，氮的引入不仅增加了钐铁合金的磁学性能，同时也提高了居里温度、耐腐蚀、耐氧化等性能。然而，目前钐铁氮的研制均为将钐铁合金制粉后固态渗氮。固态渗氮的影响因素包括压力、温度、粉体颗粒度。压力对钐铁合金在固态条件下渗氮具有一定影响但提高压力渗氮速率依然很低。钐铁合金粉体颗粒大小也会影响渗氮效果，然而颗粒过小很容易引起颗粒的氧化对渗氮效果及最终产品磁性能不利。上述原因导致目前钐铁合金渗氮时间过长、渗氮效果差，因此钐铁氮难以实现工业化生产。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钐铁氮磁粉及其制备方法，通过本发明提供的方法，可制备得到含氮量较高的钐铁氮磁粉，同时通过对制备过程中各步骤间有机的耦合实现了高效的渗氮。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供的一种钐铁氮磁粉的制备方法，所述磁粉以质量分数表示的名义成分为：Re_zSm_24-zFe_76-yM_yN_x，其中Re包括除Sm以外的稀土中的任意一种或至少两种的组合，M包括3d和/或4d过渡族元素在内的任意一种或至少两种的组合，0x≤5，0≤y≤5，0≤z≤5；

所述制备方法包括如下步骤：

(1)按照名义成分进行配料，得到熔炼原料；