[发明专利]高磁能积钕镨永磁合金及其工艺无效
申请号: | 88105057.1 | 申请日: | 1988-04-25 |
公开(公告)号: | CN1037176A | 公开(公告)日: | 1989-11-15 |
发明(设计)人: | 刘慧斌;连法增;唐伟人 | 申请(专利权)人: | 刘慧斌 |
主分类号: | C22C38/00 | 分类号: | C22C38/00;C22C33/02;H01F1/08 |
代理公司: | 沈阳市专利事务所 | 代理人: | 徐薏华 |
地址: | 辽宁省沈阳市*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 磁能 积钕镨 永磁 合金 及其 工艺 | ||
本发明公开的是一种钕镨永磁材料及其制造与包装工艺。
第三代稀土永磁材料出现之前,人们使用的磁体主要是由钐和钴组成的化合物,但是钐与钴的高价格限制了它们的大量应用。1983年11月在美国召开的29届磁学及磁性材料会议上,日本住友公司的佐川真人宣布新一代磁体-“钕镨硼”问世,它不仅具有惊人的优异性能,创纪录的高磁能积,更重要的是它实现了人们长期梦寐以求的愿望,即以“铁”代替战略物资“钴”,同时用储量丰富的钕代替资源稀少的钐,以不受资源限制而得以扩大生产和推广使用。但是,为了得到单纯的钕,需要多次萃取,并造成稀土矿石萃取出的其它元素积压得不到应用,因而使钕的价格较高。降低钕-铁-硼永磁体的成本,将是提高其竞争力的主要途径。1984年4月,在汉堡召开的国际磁学会议上,佐川在题为“稀土-铁-硼四方系化合物为基的永磁材料”的特邀报告中指出,在钕铁硼新磁体中的“钕”可以部分或全部地为其它元素所代替,这启发人们去开发富钕混合稀土-铁-硼永磁材料,以简化稀土元素的萃取工艺,从而降低成本。而我国是世界上稀土元素储量最丰富的国家,急需根据我国资源的特点提出新的永磁合金及其工艺,为我国的社会主义建设做贡献。
本发明的目的是提出一种符合我国稀土资源特点的钕镨-铁-硼永磁合金及其制造与包装工艺。
本发明的目的是这样实现的:在轻稀土矿物中经萃取镧和铈以后,用剩余的钕镨混合物与工业纯铁、工业硼铁按下列成份比在真空感应炉中熔炼成合金锭。
将冶炼好的合金锭去除氧化皮后,进行粗粉碎,再球磨成粉,真空下干燥后就成为钕镨-铁硼磁粉成品。
将磁粉在磁场下初成型,再将毛坯放入防水胶套内进行等静压,等静压后的毛坯修整后,在真空下烧结,在氩气保护下后烧,再切割成需要的尺寸,并进行脉冲充磁,测定磁特性,就成为永磁器件。
对于磁粉成品需单独出厂,应进行抽真空和充氩的特殊包装,以避免氧化影响性能。本工艺是以牛皮纸袋和铁桶包装磁粉,在真空感应炉中,以现有三级泵抽真空,并在炉中充氩。
本发明的优点在于:
①、充分利用我国资源。钕镨混合物直接来源于我国江西矿,经萃取镧、铈后的剩余物,不需调整配比,节省了工艺过程,降低成本三分之二,并使资源得到综合利用。
②、冶炼出的合金性能与高性能的钕-铁-硼合金相当,最高磁能积可达35MGOe,能够满足各领域的需要。
③、对于磁器件采用了“后烧”工艺,使性能明显提高,jHc可提高2000Oe以上。
④、对磁粉成品采用了特殊包装工艺,它操作简便,不需进口高性能的抽真空机械,以现有设备改造,满足了生产要求,投资小,成本低。
本发明的细节,结合实施例做进一步介绍:
图1是稀土元素萃取工艺示意图。
图2是真空充氩包装的示意图。
其中:1、气体压缩机;2、氩气瓶;3、压力表;4、真空感应炉;5、装磁粉的铁桶;6、机械泵;7、扩散泵;8、罗茨泵;9、真空表;10、铁桶上的通气管孔。
钕镨-铁-硼永磁合金的制造工艺采用的是粉末冶金技术,它包括:备料→熔炼→除氧化皮→粗粉碎→球磨成粉→真空干燥→
磁粉成品→真空充氩包装。
→磁场下初成型→等静压→
烧结→后烧→磨加工→脉冲充磁→性能测量→磁器件。
1、备料
①钕镨混合物是稀土矿萃取镧、铈后的剩余物,含稀土元素总量高于98.5%的合金粉,其中钕含量75~78%,镨含量7~10%,
②工业纯铁,含铁大于99%;
③工业硼铁,含硼量为24%,余为铁;
熔炼前将上述原料去除氧化物和油污,然后,按钕镨混合物35%;铁50%;硼0.9%;其它稀土含量14%;余为非稀土杂质的最佳比例配料。
2、冶炼
合金冶炼在真空感应炉中进行,使用氧化铝坩埚,将原材料一次装入坩埚内,铁在下部,硼铁在中部,钕镨混合金属在上部。为防止稀土氧化,先抽真空至10-3mmHg,然后充入氩气洗炉,再抽至10-3mmHg,此时小功率送电加热,由于炉料放气使真空度降低,待真空度重新升至10-3mmHg时充入氩气保护,并大功率送电,快速熔化,精炼三分钟,在水冷钢锭模中快冷,三十分钟后,打开炉盖,钢模移至炉外,取出合金锭。
3、粉碎及制粉
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