CN101239387A - 一种耐热抗氧化含氮各向异性稀土永磁合金粉及其制备方法 - Google Patents
一种耐热抗氧化含氮各向异性稀土永磁合金粉及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种耐热抗氧化含氮各向异性稀土永磁合金粉及其制备方法，属于磁性材料制备技术。其特征在于：将稀土合金原料经氢化－歧化－脱氢－重组(HDDR)工艺处理后形成的高性能各向异性粉，置于含氮气氛中进行氮化处理，然后破碎制得适当粒度大小的粉末即为本发明的含氮各向异性稀土永磁合金粉，该磁粉具有较好的热稳定性、卓越的抗氧化能力和较高的磁性能，综合性能优良。利用这种磁粉制备出的各向异性粘结磁体具有抗氧化能力强、使用温度高以及磁性能优异的特点。
Description
技术领域
本发明属于稀土永磁材料制造领域，涉及稀土永磁合金各向异性磁粉及耐热抗氧化各向异性粘结磁体的制造方法。
背景技术
粘结稀土铁硼系磁体具有优异的磁性能、机械性能和良好的可加工性，已广泛应用于家电、汽车、电脑、医疗设备等高科技领域。目前，粘结稀土铁硼系磁体分为各向同性和各向异性两种磁体，前者生产工艺简单、成本低而被大量使用，主要用于音圈电机、硬盘驱动电机以及汽车用微特电机中；后者生产工艺相对复杂，成本较高，但磁性能十分优异，主要应用于一些要求比较特殊的场合。近几年来，随着汽车及电子器件向微型化、低能耗、高性能趋势迅猛发展，对各种类型微特电机及微小元器件用磁体的需求变得越来越大。研究表明，采用高性能各向异性磁体制备出的微特电机在使用性能、效率保持不变的情况下其体积可以减小50％，并且能耗大为降低。
在现有的各向异性稀土铁硼系磁体中，普遍采用氢化--歧化--脱氢--重组(即HDDR)工艺方法制备各向异性磁性粉末，这种磁性粉末具有十分优异的磁性能。最新报道称通过对这种方法改进后得到的各向异性磁粉其最大磁能积已达到27MGOe，最高使用温度达到了130～150℃，并可实现批量化生产。日本爱知制钢株式会社在这方面的研究做出了重大贡献，并申请了一系列HDDR工艺方面的专利，他们在专利CN96103173.5、CN99123355.7、CN1153226中通过对HDDR工艺的改进，调整氢化反应时的氢压和温度以降低反应速率，得到了再结晶组织微细化和均一化的高各向异性化率及高矫顽力的磁粉。但是，采用这种HDDR法生产的各向异性磁粉温度稳定性都较差，在高温时的矫顽力下降太快，且十分容易氧化，从而导致制备出的磁体耐热性差，抗氧化能力减弱，磁性能普遍降低，使得其在微特电机中的应用受到了严重的限制。为改善耐热性和抗氧化性，他们在专利CN1198291C中又提出在氢化后的RFeBHx粉中加入以镝或镝合金的氢化合物为主的扩散粉进行混合，通过扩散热处理及随后的脱氢工序可以得到高矫顽力及高各向异性磁粉，用这种磁粉制备的磁体具有优良的减磁率。但是，上述方法仅采用提高矫顽力的方法来提高磁体的使用温度，并没有从本质上提高材料的耐热性。
研究发现，间隙原子(C、N、H)进入到稀土铁化合物中会对化合物的性能产生较大的影响，称为间隙原子效应。间隙原子效应能够提高化合物的居里温度、饱和磁化强度及各向异性场。北京大学的杨应昌院士发明了1∶12型高居里温度的钕铁氮化合物(NdFe12-xMxNy)，指出这种化合物制得的磁粉具有耐热性高、抗氧化能力强的特点，但磁粉的磁性能低于HDDR工艺得到的各向异性钕铁硼磁粉。
也有学者研究了氮原子在稀土铁硼化合物中的间隙原子效应，日本专利JP05-094907、JP60-176202和JP03-148805中指出氮原子进入间隙后，可以提高居里温度，改善磁体的磁性能。但并未涉及材料抗氧化性能和热稳定性的问题，而且上述专利中的材料成分与本专利有较大差别。后来的学者却认为氮原子进入晶格中，体积发生膨胀，虽然提高了居里温度，但也降低了饱和磁化强度及各向异性场，引起磁性能下降。然而从其所得实验数据来看，氮原子进入晶格间隙后对饱和磁化强度及各向异性场的降低幅值却很小，这种微小变化能对材料整体性能而言具体会造成多大的影响还未曾有过报道。专利US5114502、US5122203、US5244510、US5266128认为利用纯氮或含氮的气体对粉末进行钝化处理，通过在粉末表面形成一层氮化膜来提高粉末的抗氧化和抗腐蚀能力，但并未涉及氮原子在化合物中的间隙原子效应。
基于上述问题，作者对稀土永磁合金吸氮行为及性能变化进行了仔细的研究，发现间隙氮原子进入化合物晶体间隙后，氮原子的百分含量对化合物的性能有很大的影响。氮原子的间隙效应提高了化合物的居里温度，并较大程度上改善了化合物的抗氧化性能。间隙原子对饱和磁化强度及各向异性场的影响，可以通过控制氮化工艺参数，调节氮原子进入化合物中的百分含量来加以改善，从而可以保证在磁性能影响不大的前提下较大幅度的提高材料的耐热性及抗氧化性。为了保证吸氮后磁粉的性能，作者通过添加合金元素，优化成份组成，兼顾HDDR工艺及氮化工艺的特点，提出在HDDR工艺制备出高性能各向异性磁粉的基础上引入氮化工艺，通过氮原子的间隙效应来改善磁粉的耐热性及抗氧化性，得到了一种综合性能优良的含氮各向异性稀土永磁合金粉及其制造方法。这种磁粉在耐热性、抗氧化能力方面得到提高的同时，又保持了原有粉末的高剩磁、高矫顽力和其它磁性能，这种工艺的改进可以有效地防止磁粉在后续处理过程中的氧化，使制备的磁体既具有较高的耐热性和卓越的抗氧化性，又具有十分优异的磁性能，这种材料特别适合于当今微特电机的使用要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种新的磁粉及磁体制造方法。
本发明的主要目的是提供一种耐热性好、抗氧化能力强、适合于各类微特电机用的各向异性磁粉、磁体及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含氮各向异性稀土永磁合金粉，该磁粉的成分是以稀土(R)、硼(B)及过渡族金属元素(T)为主要成分再添加其它合金元素组成，磁粉中氮原子的重量百分含量为0.01～0.5％，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的百分比大于80％。
本发明所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉的化学计量式为xRyTzBwMδN，式中R为包括钪(Sc)和钇(Y)在内的稀土元素中的一种或几种；T为过渡族金属元素铁(Fe)和钴(Co)中的一种或两种组合，M为改善合金微观组织和磁性能的合金添加元素，包括除Fe、Co以外的过渡族金属和铝(Al)、硅(Si)、锗(Ge)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Ta)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、铋(Bi)中的一种或多种组合，式中x、y、z、w、δ分别是指各组元的重量百分含量，且x＝26～32，y＝0.85～1.25，z＝0.01～2.5，δ＝0.01～0.5，w为余量。
本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉是将成分为xRyTzBwM的稀土永磁合金经氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)工艺制成高性能各向异性粉，再经过氮化、粒度调整等工艺处理后得到的一种含氮粉体。
为实现上述目的，本发明提供了一种含氮各向异性稀土合金磁粉的制备方法，其特征在于：将成分为xRyTzBwM的稀土合金经氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)处理后制成高性能各向异性磁粉，再将磁粉置于含氮气体中进行加热，氮原子通过扩散进入粉体内部晶格间隙中形成xRyTzBwMδN化合物，再把这种氮化合物粉体过筛并进行粒度调整，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的百分比大于80％。
本发明采用的氮化工工艺为：将经过氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)处理后的各向异性粉置于纯氮(氨)气或含有氮(氨)分压的惰性气体中进行加热，氮气压力或氮分压为0.5～1.5MPa，氮化温度为400～600℃，氮化时间为1～5小时。为有效控制进入晶格间隙中的氮原子数，必须严格控制气体压力、氮化时间、氮化温度这几个工艺参数。氮(氨)气压力过低，氮原子不能进入晶体间隙中，氮(氨)气压力过高，吸氮过程易于达到饱和，导致进入间隙中的氮原子数超标。氮化温度对晶粒度有较大影响，温度过低时不发生氮化反应，温度过高又会引起晶粒的长大，导致磁粉的矫顽力降低。氮化反应过程较慢，氮化时间可适当延长，但必须考虑在氮化温度下长时间保温所造成的晶粒长大现象。
在上述含氮各向异性稀土永磁合金粉(组成式为xRyTzBwMδN)中，氮含量δ值介于0.01～0.5之间，因为在这个范围内磁粉的综合性能最好，增加间隙氮原子的百分含量，居里温度不再明显提高，但磁性能会急剧降低，因此δ值要尽可能偏低。
氮化后的粒度调整工序，可以采用气流磨、球磨或盘磨方法中的任意一种，并进行过筛分级处理，保证磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的百分比大于80％，并且混合均匀。通过粗细粉的合理搭配，可以保证取向压制时得到高致密度和高取向度的压坯。
为得到氮化工序所需的高性能各向异性磁粉，本发明也提供了一种制备各向异性磁粉的氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)工艺，包括以下步骤：
将原料稀土合金破碎成适当大小的碎块，置于长筒状不锈钢管中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入高纯氢气，氢气压力为0.1～0.2MPa，在25～400℃下使原料吸氢至饱和。这一过程主要是氢气与富稀土相发生反应形成RHx化合物，同时有少量氢气进入主相晶格间隙中，主相不发生分解，因此通入的氢气压力尽可能大，有利于缩短吸氢至饱和的时间。
当氢气压力变化不大后，便可对容器进行缓慢升温至720～820℃，并保温3小时，整个加热过程应时刻调节氢气压力，并使之维持在30～50KPa之间。歧化分解过程位于这一温度区间，因此氢气压力必须严格控制，氢气压力过大分解反应急剧，会导致各向异性化率降低。氢气压力不足会使反应变缓，在保温时间内不足以全部发生分解，从而导致后续过程中磁粉晶粒大小不均。考虑分解反应为放热反应，加热温度应尽可能偏低。
分解过程结束后，快速升温至750～850℃，并保温30～60分钟，氢气压力维持在1～5KPa范围内。为防止晶粒急剧长大，应缩短保温时间，但考虑脱氢重组过程只有缓慢进行才可以得到较好的各向异性，因此需适当提高氢气压力，防止氢气快速脱出。
在随后的冷却过程中，为保证彻底地去除氢，真空度设为1×10-3Pa，同时为防止晶粒长大，应尽快冷却至室温，最终制得高性能的各向异性稀土永磁合金粉。
本发明中的粘结磁体是利用上述方法所制备出的高性能含氮各向异性稀土永磁合金粉为原料，通过添加一定量的粘结剂，并在磁场下取向成型，其成型工艺可采用模压、注射成型和挤压成型的方法。
本发明所用原料稀土合金，其熔炼加热方式为中频感应加热或电极电弧加热，铸锭为普通铸锭、薄板铸锭或通过甩带方式形成的快冷厚带(也称速凝薄片)。
本发明所用原料稀土合金是在惰性气体保护下采用鄂式破碎机或其它破碎形式进行破碎。
利用上述方法制备的含氮各向异性稀土永磁合金粉及其磁体具有低氧含量、高使用温度和极好的抗氧化性能。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
具体实施方式
实施例1
将具有20Nd7.8Pr1.2Dy66.7Fe1.5Co1.5Ga0.25Nb1.05B成分组成的薄板状合金铸锭，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.2MPa的高纯氢气，在室温条件下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至720℃，并保温5小时，整个加热过程中不断补充氢气压力，始终保持氢气压力在50KPa。然后快速升温至750℃，并保温30分钟，氢气压力为5KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为0.5MPa；然后加热升温至400℃，并保温5个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的80％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例2
将具有20Nd7.8Pr1.2Dy66.7Fe1.5Co1.5Ga0.25Nb1.05B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.1MPa的高纯氢气，在室温条件下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至820℃，并保温1小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在30KPa。然后快速升温至850℃，并保温60分钟，氢气压力为3KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1.5MPa；然后加热升温至600℃，并保温1个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例3
将具有20Nd7.8Pr1.2Dy69.26Fe0.5Al0.14Cu1.1B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.15MPa的高纯氢气，并加热到400℃，使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至770℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在40KPa。然后快速升温至800℃，并保温45分钟，氢气压力为1KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1MPa；然后加热升温至500℃，并保温3个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例4
将具有23Nd7.8Pr1.2Dy65.21Fe0.9Co0.5Ga0.14Zr1.25B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.15MPa的高纯氢气，在200℃下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至770℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在40KPa。然后快速升温至800℃，并保温40分钟，氢气压力为3KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1MPa；然后加热升温至500℃，并保温3个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例5
将具有17Nd8Pr1Dy70.65Fe1.5Co1.5Ga1.0Nb0.85B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.15MPa的高纯氢气，在200℃下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至770℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在40KPa。然后快速升温至800℃，并保温40分钟，氢气压力为3KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1MPa；然后加热升温至500℃，并保温3个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例6
将具有21Nd8Pr1Dy68.79Fe0.01Al1.2B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.15MPa的高纯氢气，在200℃下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至770℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在40KPa。然后快速升温至800℃，并保温40分钟，氢气压力为3KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1MPa；然后加热升温至500℃，并保温3个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的90％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例7
将具有20Nd7.8Pr1.2Dy69.26Fe0.5Al0.14Cu1.1B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.15MPa的高纯氢气，在200℃下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至770℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在40KPa。然后快速升温至800℃，并保温40分钟，氢气压力为3KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1MPa；然后加热升温至500℃，并保温3个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的95％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入2.5％(重量比)环氧树酯作为粘结剂，在振动混料机中进行振动混合，混合时不断滴入0.5％的丙酮。均匀混合后的粉末在磁场为4T的脉冲磁场中反复取向3次，然后在90MPa的压力下温压成形，成形温度为150℃，然后固化得到耐热抗氧化含氮各向异性稀土铁硼粘结磁体。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例8
将具有29.8Nd1.2Dy66.75Fe0.9Co0.2Ga0.15Nb1B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.2MPa的高纯氢气，在室温条件下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至740℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在50KPa。然后快速升温至770℃，并保温30分钟，氢气压力为5KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1.5MPa；然后加热升温至500℃，并保温5个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入20％(体积比)尼龙66作为粘结剂充分混合，造粒后在5MPa的压力下注射成型得到磁体，其中成型时的模腔温度为80℃。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
实施例9
将具有22Nd7.8Pr1.2Dy67.45Fe0.25Al0.15Zr0.1Cu1.05B成分组成的合金快冷厚带，在惰性气体保护下于锷式破碎机中破碎成小块合金，随后置于氢化炉中，抽真空至1×10-3Pa，然后通入0.2MPa的高纯氢气，在室温条件下使原料吸氢至饱和。当氢气压力变化不明显后，对合金料进行缓慢升温至740℃，并保温3小时，整个加热过程中随时调节压力，并始终保持在50KPa。然后快速升温至770℃，并保温30分钟，氢气压力为5KPa。再抽真空至1×10-3Pa，快速冷却至室温。
将上述处理好的粉末放于氮化反应炉内，抽真空至1×10-3Pa后，通入高纯氮气，氮气压力为1.5MPa；然后加热升温至500℃，并保温5个小时，随后冷却至室温。
将上述氮化处理后的磁粉再经气流磨制成细粉，并进行过筛分级处理，磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的85％，经过粒度调整后的粉末即为本发明中的含氮各向异性稀土永磁合金粉。
往上述含氮各向异性钕铁硼磁粉中加入20％(体积比)尼龙66作为粘结剂充分混合，造粒后在5MPa的压力下注射成型得到磁体，其中成型时的模腔温度为80℃。
磁粉抗氧化性测量方法是把磁粉放在400℃的空气气氛中保温1h后，测量其氧化增重率来衡量。磁粉及磁体性能见表1。
表1各实施例中磁粉及磁体性能
Claims (10)
1. 一种耐热抗氧化含氮各向异性稀土永磁合金粉，其特征在于：磁粉是一种以稀土(R)、硼(B)及过渡族金属元素(T)为主要成分的含氮(N)合金粉末，其化学组成式为xRyTzBwMδN，式中R为包括钪(Sc)和钇(Y)在内的稀土元素中的一种或几种；T为过渡族金属元素铁(Fe)和钴(Co)中的一种或两种组合，M为改善合金微观组织和磁性能的合金添加元素，包括除Fe、Co以外的过渡族金属和铝(Al)、硅(Si)、锗(Ge)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Ta)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、铋(Bi)中的一种或多种组合；式中x、y、z、w、δ分别是指各组元的重量百分含量，且x＝26～32，y＝0.85～1.25，z＝0.01～2.5，δ＝0.01～0.5，w为余量。
2. 一种耐热抗氧化含氮各向异性稀土永磁合金粉的制备方法，其特征在于：将成分为xRyTzBwM的稀土合金经氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)处理后制成各向异性磁粉，再将该磁粉置于含氮气氛中进行氮化，氮化后进一步进行粒度调整，就可得到上述含氮各向异性稀土永磁合金粉。
3. 根据权利要求1所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉，其特征在于：磁粉中粒度在10～300μm之间的粉末占总体重量的百分比大于80％。
4. 根据权利要求2所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉的制备方法，其特征在于：HDDR处理前的稀土永磁合金为中频感应加热或电极电弧加热得到的普通铸锭、薄板铸锭或通过甩带方式形成的快冷厚带(也称速凝薄片)。
5. 根据权利要求2所述的含氮气氛是指氮气、氨气、氮气和氨气混合、含有氮气和氨气的混合气体中的一种。
6. 根据权利要求2所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉的制备方法，其特征在于：采用的氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)工艺包括：
a)将成分为xRyTzBwM的稀土永磁合金置于不锈钢容器中抽真空至1×10-3Pa后充入高纯氢气，氢气压力为0.1～0.2MPa，在25～400℃下吸氢至饱和。
b)维持氢气压力在30～50kPa，对物料进行加热升温，至720～820℃后保温1～5个小时。
c)再快速升温至750～850℃，保温30～60分钟，氢气压力维持在1～5kPa范围内。
d)抽真空至1×10-3Pa，同时快速冷却至室温，制成各向异性稀土永磁合金粉。
7. 根据权利要求2所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉的制备方法，其特征在于：将氢化--歧化--脱氢--重组(HDDR)工艺处理后得到的各向异性稀土永磁合金粉置于含氮气氛中进行加热，氮气压力或氮分压为0.5～2MPa，加热温度为400～600℃，保温时间为1～5小时。
8. 根据权利要求2所述的含氮各向异性稀土永磁合金粉的制备方法，其特征在于：氮化后的粉末粒度调整是采用气流磨、球磨或盘磨处理后再进行过筛分级处理。
9. 一种含氮各向异性粘结磁体，其特征在于包含权利1-8所述的永磁合金粉。
10. 一种含氮各向异性粘结磁体的制备方法，其特征在于：将权利要求1-8所述的含氮各向异性稀土铁硼磁粉与粘结剂、添加剂混和后，在磁场中取向成型，最后固化得到粘结磁体。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102189266A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-09-21 | Tdk株式会社 | 稀土类合金粉末的制造方法和永磁体 |
| CN102386690A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-03-21 | 辛金龙 | 能增加磁场强度的磁性材料 |
| CN102768891A (zh) * | 2011-05-06 | 2012-11-07 | 北京有色金属研究总院 | 稀土含氮磁粉制备工艺及设备和制备的产品 |
| CN102969114A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-03-13 | 德清森腾电子科技有限公司 | 低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料及其制备方法 |
| CN104599835A (zh) * | 2015-01-17 | 2015-05-06 | 浙江和也健康科技有限公司 | 一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法 |
| CN104625079A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种稀土铁硼系各向异性磁粉的制备方法及所制备的磁粉 |
| CN104874791A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 中南大学 | 一种粉末冶金用核壳结构锰源粉末及其制备方法 |
| CN105788794A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-07-20 | 苏州思创源博电子科技有限公司 | 一种富钇永磁材料的制备方法 |
| CN108269667A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-10 | 北京科技大学 | 一种稀土-铁-硼铸态均匀等轴晶组织的调控方法 |
| CN109841367A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体 |
| CN114481076A (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-13 | 柯马杜股份有限公司 | 对手表磁体，特别是钕-铁-硼磁体的防腐蚀保护 |
-
2007
- 2007-02-08 CN CN 200710003544 patent/CN101239387A/zh active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102189266A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-09-21 | Tdk株式会社 | 稀土类合金粉末的制造方法和永磁体 |
| CN102386690A (zh) * | 2010-09-03 | 2012-03-21 | 辛金龙 | 能增加磁场强度的磁性材料 |
| CN102768891A (zh) * | 2011-05-06 | 2012-11-07 | 北京有色金属研究总院 | 稀土含氮磁粉制备工艺及设备和制备的产品 |
| CN102768891B (zh) * | 2011-05-06 | 2015-11-04 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土含氮磁粉制备工艺及设备和制备的产品 |
| CN102969114A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-03-13 | 德清森腾电子科技有限公司 | 低磁导率、低功耗的铁硅铝粉末材料及其制备方法 |
| CN104599835B (zh) * | 2015-01-17 | 2018-01-12 | 浙江和也健康科技有限公司 | 一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法 |
| CN104599835A (zh) * | 2015-01-17 | 2015-05-06 | 浙江和也健康科技有限公司 | 一种柔性稀土粘结钕铁硼磁体及其制造方法 |
| CN104625079A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-05-20 | 北矿磁材科技股份有限公司 | 一种稀土铁硼系各向异性磁粉的制备方法及所制备的磁粉 |
| CN104874791A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 中南大学 | 一种粉末冶金用核壳结构锰源粉末及其制备方法 |
| CN105788794A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-07-20 | 苏州思创源博电子科技有限公司 | 一种富钇永磁材料的制备方法 |
| CN109841367A (zh) * | 2017-11-29 | 2019-06-04 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体 |
| CN109841367B (zh) * | 2017-11-29 | 2020-12-25 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体 |
| CN108269667A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-10 | 北京科技大学 | 一种稀土-铁-硼铸态均匀等轴晶组织的调控方法 |
| CN114481076A (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-13 | 柯马杜股份有限公司 | 对手表磁体，特别是钕-铁-硼磁体的防腐蚀保护 |
| US20220154327A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Comadur Sa | Corrosion-inhibiting protection for watch magnets, in particular neodymium-iron-boron magnets |
| CN114481076B (zh) * | 2020-11-13 | 2024-04-12 | 柯马杜股份有限公司 | 对手表磁体，特别是钕-铁-硼磁体的防腐蚀保护 |
| US12012651B2 (en) * | 2020-11-13 | 2024-06-18 | Comadur Sa | Corrosion-inhibiting protection for watch magnets, in particular neodymium-iron-boron magnets |
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