CN101174499B - 纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 - Google Patents
纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101174499B CN101174499B CN2006101471375A CN200610147137A CN101174499B CN 101174499 B CN101174499 B CN 101174499B CN 2006101471375 A CN2006101471375 A CN 2006101471375A CN 200610147137 A CN200610147137 A CN 200610147137A CN 101174499 B CN101174499 B CN 101174499B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- hot rolling
- thin slice
- hot
- texture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
本发明属于稀土永磁材料技术领域。针对现有技术所制备纳米晶稀土永磁磁粉磁性低下的问题，本发明先将稀土过渡族金属永磁合金真空熔炼、真空快淬，然后将快淬薄片直接采取至少一道热轧，相对热轧前，薄片最终热轧后的厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，薄片的晶粒为纳米晶；然后将热轧薄片破碎，单个磁粉具有磁织构；之后将磁粉按颗粒大小分级；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。磁粉具有高的磁性能。
Description
技术领域
纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，属于稀土永磁材料技术领域。
背景技术
核磁共振成像仪器、电机、仪器仪表等众多产品对稀土永磁材料的性价比要求在逐步提高，如何满足市场的需求？一方面提高磁性能，另一方面要降低生产成本。提高稀土永磁材料的工作得从源头做起，得制备高性能的磁粉。
中国专利CN1198291C“各向异性磁粉的制造方法和各向异性磁粉的原料粉及塑胶磁石”(授权公告日2005年4月20日)公开了一种制备微米级各向异性RE-Fe-B磁粉的方法，通过吸氢-歧化-再结合-放氢的方法，实施例中的最佳磁能积达到309kJ/m3。但是，由于RE2Fe14B在吸氢时放热，在放氢时吸热，温度难以控制，而温度的控制对各向异性RE2Fe14B的磁性影响显著；另一方面，该发明也指出：当磁粉晶粒尺寸大于1.0μm时，矫顽力下降；而磁粉的晶粒尺寸小于0.1μm又难以制造，也就是说要将磁粉的晶粒尺寸控制在一个非常的窄的范围。温度、晶粒尺寸控制难是该发明难以推广的两大原因。
中国专利CN1593820A“高能气雾化法Fe3B/R2Fe14B纳米复合永磁粉末及制备方法”(公开日2005年3月16日)公开了一种采用高能雾化的方法，制备纳米双相磁粉，其实施例中最佳磁性能只有102kJ/m3，磁性较低。
综上，现有技术难以制备纳米晶各向异性磁粉。
发明内容
本发明的目的是提供高性能纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法。
本发明纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法如下：
采取先真空再惰性气体保护感应熔炼或电弧熔炼母合金，母合金有两类：一类为稀土过渡族金属永磁合金，其分子式为1∶5型、2∶17型、2∶14∶1型、1∶12型的硬磁合金之一；另一类母合金的组成为稀土过渡族金属硬磁相与具有高饱和磁化强度的软磁相。接着真空充氩快淬制备薄带，薄带的组织为非晶或者纳米晶，纳米晶晶粒尺寸小于100nm。
快淬后，对快淬薄带采取至少一道热轧工艺，热轧温度为500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；相对热轧，薄片最终热轧后厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，薄片的晶粒仍为纳米晶；然后将热轧薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，单个磁粉具有磁织构；之后将磁粉按颗粒大小分级；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
对分级后的具有磁织构的磁粉采取化学或物理的方法包覆至少一层对磁粉具有抗氧化作用的材料，该材料为无机、有机、高分子之一，有利后续粘结相应的磁体制备工艺；然后造粒；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
对于母合金为稀土过渡族金属永磁合金，将具有磁织构的热轧薄片破碎分级后，对不同颗粒尺寸级别的磁粉，采用化学或物理的方法分别镀上至少一层高饱和磁化强度的软磁相，软磁相选自如下金属或合金之一：Fe、Co、Ni、以Fe或Co或Ni为基的固溶体、以Fe或Co或Ni为基的金属间化合物；镀层厚度为3～8000nm；然后将分级的软磁相包裹的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
对于组成为稀土过渡族金属硬磁相与具有高饱和磁化强度软磁相的母合金，快淬后，对快淬薄带采取至少一道热轧工艺，热轧温度500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；相对热轧前，薄片最终热轧后厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，薄片的晶粒仍为纳米晶；然后将热轧薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，单个磁粉具有磁织构；之后将磁粉按颗粒大小分级；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
对分级后的具有磁织构的磁粉采取化学或物理的方法包覆至少一层对磁粉具有抗氧化作用的材料，该材料为无机、有机、高分子之一，有利后续粘结相应的磁体制备工艺；然后造粒；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
在以上所述的纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法中，热轧辊轮线速度与快淬薄带辊轮线速度相同。
在以上的所述的纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法中，相对热轧前的薄片，最终热轧薄片厚度减少量优选为30～65％；将热轧薄片破碎的磁粉平均颗粒尺寸优选为3～11μm。
在以上的所述的纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法中，薄片的热轧温度采取如下的方式之一来控制：利用快淬薄片的余热来保证温度，感应加热或电阻加热等方式加热薄带快速通过的空间，轧辊通电、当快淬薄片通过轧辊时被直接加热。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：相对现有纳米晶稀土永磁磁粉的制备方法，本发明方法制备的纳米晶稀土永磁磁粉具有各向异性、具有磁性能高的特点，将提高利用该磁粉的粘结及其它工艺制备的磁体的性价比。
具体实施方式
实施例1
将硬磁合金Nd12.5Fe82.2B5.3先真空感应熔炼母合金锭，再真空充氩快淬，快淬辊轮线速度为25m/s；以上真空均达10-2Pa。将快淬制得的薄片分两次在850℃热轧，热轧辊轮线速度均为25m/s；相对热轧前，薄片经两次热轧后的厚度共减少50-62％，第二次热轧后薄片形成磁织构，织构方向垂直薄片方向，即垂直热轧应力方向；接着对热轧薄片破碎，经过筛分级，得到平均颗粒尺寸分别为3μm，8μm的两种磁粉(也就是磁粉尺寸符合正态分布，但分别以3μm和8μm为正态分布的中心尺寸)。经振动样品磁强计测量，沿磁织构方向磁粉性能为剩磁1.35T，内禀矫顽力为850kA/m，磁能积为315kJ/m3。
最后将平均晶粒尺寸为3μm的磁粉采用先真空然后在氩气的环境下包装。半年后，磁性基本保持不变，磁性降低不到0.1％。
将平均颗粒尺寸为8μm的磁粉放入FeSO4·7H2O中，溶液浓度为0.15mol/L，温度40℃，化学镀时间为90min，得到具有磁织构的磁粉颗粒表面镀上一层Fe，平均厚度为23nm。经振动样品磁强计测量，沿磁粉磁织构的方向，镀Fe磁粉的剩磁为1.55T，内禀矫顽力为780kA/m，磁能积为413kJ/m3。最后将磁粉采用真空封装。
实施例2
合金成分Nd9.8Dy0.4Fe77.5Co6.5Al0.2Ga0.3B5.3，其中硬磁相为(Nd，Dy)2(Fe，Co)14(B，Al，Ga)，软磁相为α-Fe。先真空感应熔炼合金，快淬制得非晶薄片；将薄片分三次热轧，热轧温度840℃，热轧辊轮线速度为21m/s；相对热轧前，薄片在第三次热轧后厚度减少55-65％；最终热轧后的薄片形成磁织构；经破碎过筛得到颗粒平均尺寸为5μm的磁粉；采用振动样品磁强计测量磁性能，沿磁粉磁织构方向的磁性为剩磁1.15T，矫顽力为510kA/m，磁能积为152kJ/m3。
将磁粉与酚类抗氧化剂装入捏炼机内混炼均匀，造粒，然后采用非真空包装。
Claims (6)
1.纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是：
a.先熔炼母合金，其中母合金为稀土过渡族金属永磁合金，其分子式为1∶5型、2∶17型、2∶14∶1型、1∶12型的硬磁合金之一，然后快淬，之后对快淬薄带采取至少一道热轧工序，热轧温度500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；
b.相对热轧前，薄片最终热轧后的厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，最终道次轧制后薄片的晶粒保持纳米晶；
c.然后将热轧后薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，破碎后单个磁粉具有磁织构，之后将磁粉按颗粒大小分级；
d.在磁粉分级后、包装前，采用化学或物理的方法对不同颗粒尺寸级别的磁粉分别镀上至少一层高饱和磁化强度的软磁相，软磁相选自如下金属或合金之一：Fe、Co、Ni、以Fe或Co或Ni为基的固溶体、以Fe或Co或Ni为基的金属间化合物；镀层厚度为3～8000nm；
e.最后将分级的镀过高饱和磁化强度软磁的磁粉采取如下方式之一包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
2.纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是：
a.先熔炼母合金，其中母合金为稀土过渡族金属永磁合金，其分子式为1∶5型、2∶17型、2∶14∶1型、1∶12型的硬磁合金之一，然后快淬薄带，之后对快淬薄带采取至少一道热轧工序，热轧温度500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；
b.相对热轧前，薄片最终热轧后的厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，最终道次轧制后薄片的晶粒保持纳米晶；
c.然后将热轧后薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，破碎后单个磁粉具有磁织构，之后将磁粉按颗粒大小分级；
d.最后将分级后的磁粉采取如下方式之一包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
3.纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是：
a.先熔炼母合金，母合金的组成为稀土过渡族金属硬磁相与具有高饱和磁化强度的软磁相，快淬薄带，然后对快淬薄带采取至少一道热轧工序，热轧温度500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；
b.相对热轧前，薄片最终热轧后的厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，最终道次轧制后薄片的晶粒保持纳米晶；
c.然后将热轧后薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，破碎后单个磁粉具有磁织构，之后将磁粉按颗粒大小分级；
d.最后将分级的磁粉采取如下方式之一包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。
4.如权利要求1或权利要求2或权利要求3所述纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是：薄片的热轧温度是采取如下方式之一来控制：利用快淬的余热来保证温度，感应加热或电阻加热方式加热薄片快速通过的空间，或轧辊通电、当快淬薄片通过轧辊时被直接加热。
5.如权利要求1所述纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是：相对热轧前，薄片最终热轧后的厚度减少量优选为30～65％。
6.如权利要求1或权利要求2或权利要求3所述纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，其特征是在磁粉分级后、包装前，采用化学或物理的方法包覆至少一层对磁粉具有抗氧化作用的材料，该材料为无机、有机、高分子之一，有利后续粘结相应的磁体制备工艺；包覆后再造粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006101471375A CN101174499B (zh) | 2006-11-05 | 2006-11-05 | 纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2006101471375A CN101174499B (zh) | 2006-11-05 | 2006-11-05 | 纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101174499A CN101174499A (zh) | 2008-05-07 |
| CN101174499B true CN101174499B (zh) | 2011-06-08 |
Family
ID=39422924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006101471375A Expired - Fee Related CN101174499B (zh) | 2006-11-05 | 2006-11-05 | 纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101174499B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102248157B (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-23 | 北京大学 | 提高各向异性稀土永磁粉矫顽力和最高使用温度的方法 |
| JP2013157505A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Minebea Co Ltd | ボンド磁石の製造方法 |
| KR101649653B1 (ko) * | 2012-03-30 | 2016-08-19 | 엘지전자 주식회사 | 무전해 또는 전해 증착법을 이용한 나노복합 자석의 제조방법 |
| CN103258609B (zh) * | 2013-05-14 | 2016-08-10 | 深圳大学 | 各向异性纳米复相稀土永磁材料的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1261718A (zh) * | 1998-12-17 | 2000-08-02 | 信越化学工业株式会社 | 稀土/铁/硼基永磁体及其制备方法 |
| US6261385B1 (en) * | 1997-09-19 | 2001-07-17 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetically anisotropic rare earth-based nanocomposite permanent magnet |
-
2006
- 2006-11-05 CN CN2006101471375A patent/CN101174499B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261385B1 (en) * | 1997-09-19 | 2001-07-17 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetically anisotropic rare earth-based nanocomposite permanent magnet |
| CN1261718A (zh) * | 1998-12-17 | 2000-08-02 | 信越化学工业株式会社 | 稀土/铁/硼基永磁体及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP平3-219041A 1991.09.26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101174499A (zh) | 2008-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yue et al. | Fabrication of bulk nanostructured permanent magnets with high energy density: challenges and approaches | |
| EP2436016B1 (en) | Nd-fe-b permanent magnetic material and preparation method thereof | |
| RU2401878C2 (ru) | Сплав системы r-t-b и способ получения сплава системы r-t-b, тонкий порошок для редкоземельного постоянного магнита системы r-t-b, а также редкоземельный постоянный магнит системы r-t-b | |
| CN105355353B (zh) | 一种钕铁硼磁体及其制备方法 | |
| KR101687981B1 (ko) | 희토류 영구자석 분말, 그것을 포함한 접착성 자성체 및 접착성 자성체를 응용한 소자 | |
| CN104700973B (zh) | 一种由白云鄂博共伴生原矿混合稀土制成的稀土永磁体及其制备方法 | |
| CN104900360B (zh) | 一种添加复合低价稀土的永磁合金及其制备方法 | |
| CN106128670A (zh) | 一种低成本稀土铁硼永磁体及其制备方法 | |
| CN103903823A (zh) | 一种稀土永磁材料及其制备方法 | |
| CN106710765A (zh) | 一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法 | |
| CN106233399A (zh) | 稀土类永久磁铁 | |
| CN102226256B (zh) | Fe66Co10Mo4P4C4B4Si3块体软磁纳米晶/非晶复合材料的制备方法 | |
| Yan et al. | The preparation of sintered NdFeB magnet with high-coercivity and high temperature-stability | |
| CN101174499B (zh) | 纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法 | |
| CN101265529A (zh) | 块状纳米晶SmCo系永磁材料的制备方法 | |
| Saito et al. | High-coercivity SmCo5/α-Fe nanocomposite magnets | |
| Li et al. | High energy product of isotropic bulk Sm-Co/α-Fe (Co) nanocomposite magnet with multiple hard phases and nanoscale grains | |
| EP1557850A2 (en) | Method for compacting magnetic powder in magnetic field, and method for producing rare-earth sintered magnet | |
| Tang et al. | Engineering microstructure to improve coercivity of bulk MnBi magnet | |
| He et al. | Effects of grain boundary diffusion process on magnetic properties enhancement and microstructure evolution of hot-deformed Nd-Fe-B magnets | |
| Wang et al. | Facile synthesis of anisotropic nanostructured Sm–Pr–Co/Co magnet composites with dense coatings of fine cobalt nanoparticles | |
| Liu et al. | Grain alignment and microstructure of (Nd, Dy) 12.8 (Fe, M) 80.7 B6. 5 by strip casting | |
| Yu et al. | On the cooling rate of strip cast ingots for sintered NdFeB magnets | |
| Saito | High coercivity in Sm5Fe17 melt-spun ribbon | |
| Lv et al. | Coercivity enhancement in Dy-free HDDR Nd-Fe-B powders by the grain boundary diffusion of Zn |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110608 Termination date: 20131105 |