[发明专利]一种高机械强度镨铁硼永磁体及其制备方法和加工罐

说明书

本发明公开了一种高机械强度镨铁硼永磁体及其制备方法和加工罐，镨铁硼的基体组分包括铁350‑400份、镨175‑200份、硼25‑35份、镓0.4‑0.8份、铜0.4‑0.8份、钴2‑4份、锆0.4‑0.8份；防腐蚀层包含以下组分：铝6‑7份、锌4‑5份、锡4‑5份。其制备方法为；将粉末加入无水乙醇并研磨、梯度熔炼、氢碎气流磨制粉、磁场取向成型、冶金烧结和化学浸镀；本发明可用于航空航天、超导和低温波荡器等各种低温永磁装置，其具有较高的矫顽力和优异的机械强度与韧性。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料制造领域，更具体地说，它涉及一种高机械强度镨铁硼永磁体及其制备方法和加工罐。

背景技术

稀土永磁材料是指磁化后撤去外磁场后仍能长期保持较强磁性含有作为合金元素的稀土金属，镨铁硼永磁体和钕铁硼永磁体属于第三代永磁材料，镨铁硼永磁材料和钕铁硼永磁材料的磁结构类似，矫顽力和剩磁也接近，由于镨铁硼永磁材料相对于钕铁硼永磁材料在低温条件下具有无自旋再取向性，因此具有更好的低温磁性能，适合于航空航天、超导和低温波荡器等各种低温永磁装置。

由于在镨铁硼永磁材料的加工过程中不同组分在相同温度下的析出速率不同，导致富镨液相组织相对于其他组分不完全析出，大量颗粒发生团聚，使得永磁体的最小内能较高，从而导致镨铁硼永磁体的机械强度和韧性较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种高机械强度镨铁硼永磁体，其具有内能较低和较高地机械强度和韧度等优点。

本发明的第二个目的在于提供一种高机械强度镨铁硼永磁体的制备方法，可以制备出内能较低、较高机械强度、耐氧化和耐腐蚀的镨铁硼永磁体。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种高机械强度镨铁硼永磁体，包括永磁体基体和其表面的防腐蚀层，所述永磁体基体包括铁350-400份、镨175-200份、硼25-35份、镓0.4-0.8份、铜0.4-0.8份、钴2-4份、锆0.4-0.8份。

通过采用上述技术方案，当磁材基体为以上配比时，永磁体的矫顽力和剩磁较高，并具有较好机械强度和韧性，由于在镨铁硼基体中掺杂了镓、锆和钴，锆与硼反应生成二硼化锆，二氧化锆融入镨铁硼基体中减少了晶格畸变降低了晶体的内能，钴的掺杂降低了镨铁合金沿晶断裂的比例从而提高了永磁体基体的硬度，镓粘结剂分散在晶体内与永磁体的其他组分形成金属间化合物，降低了晶体的内能从而提高了永磁基体的断裂韧性和抗弯强度。

为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：

S1、镨铁硼永磁体的制备

A1、将铁、镨、硼、镓、铜、钴、锆按照比例混合，制备镨铁硼永磁体的基体；

A2、向混合后的镨铁硼永磁体的粉末加入无水乙醇并用球磨机研磨4h-6h，粒径研磨至20-50μm；

A3、将步骤A2中研磨好的基体粉末进行熔炼，将磁材本体的混合粉末投入程序升温高频真空感应炉中进行真空熔炼，梯度升温至700-750预热1-1.5h后升温至1530-1620℃保温1-1.5h，将液态合金浇注成直径为20mm、长为40mm的母合金圆柱，梯度降温至室温；

A4、将母合金圆柱放入真空度为0.06Pa，炉内气压为0.7atm的氢碎炉中进行氢碎，温度加热至250-300℃，氢碎1h，母合金块氢碎后成为粗粉，粗粉粒度为20-100μm，用球磨机将合金研磨至10-15μm；气流磨制粉，将氢破碎后的混合粉末一使用气流磨磨至粒度为3-5μm的细粉；

A5、磁场取向成型，将细粉进行均匀混合，投入到成型压模机中，在磁场强度为2-6T、压力为30-70MPa、氮气气氛的条件下取向成型，并在160-220MPa的压力条件下进行静压；