CN103258633B - 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法 - Google Patents

一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103258633B
CN103258633B CN201310209231.9A CN201310209231A CN103258633B CN 103258633 B CN103258633 B CN 103258633B CN 201310209231 A CN201310209231 A CN 201310209231A CN 103258633 B CN103258633 B CN 103258633B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sintered magnet
vacuum
metal
sintering furnace
preparation
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.)
Active
Application number
CN201310209231.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103258633A (zh
Inventor
于永江
孙秀彦
李志强
王玉林
刘磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Zhenghai Magnetic Material Co Ltd
Original Assignee
Yantai Zhenghai Magnetic Material Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Zhenghai Magnetic Material Co Ltd filed Critical Yantai Zhenghai Magnetic Material Co Ltd
Priority to CN201310209231.9A priority Critical patent/CN103258633B/zh
Publication of CN103258633A publication Critical patent/CN103258633A/zh
Priority to US14/187,190 priority patent/US9623482B2/en
Priority to EP14159716.1A priority patent/EP2808877B1/en
Priority to JP2014107580A priority patent/JP5837139B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of CN103258633B publication Critical patent/CN103258633B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F3/26—Impregnating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0293—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets diffusion of rare earth elements, e.g. Tb, Dy or Ho, into permanent magnets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法，首先采用常规方法制备厚度为1～10mm的R-Fe-B系烧结磁体；其次，在Ar气保护气氛下的密封箱中使用热喷涂的方法在烧结磁体表面喷涂厚度为10～200μm的金属Tb或者Dy；最后将表面涂覆了Tb或者Dy的烧结磁体放入真空烧结炉，在真空或Ar气保护气氛下、750～1000℃对烧结磁体进行热处理，使重稀土元素Tb或者Dy通过扩散沿晶界进入烧结磁体内部。本发明使用热喷涂的方法在烧结磁体表面喷涂一层Tb或者Dy，处理速度快、涂层均匀、产率高，热处理后磁体矫顽力大幅度提高。

Description

一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法，属于稀土永磁材料领域。
背景技术
R-Fe-B系稀土烧结磁体由于其较高的强度、优良的磁性能、低廉的成本，自发现以来获得飞速发展，被广泛应用于计算机硬盘、混合动力汽车、医疗、风力发电等多行业领域。
矫顽力是衡量稀土烧结磁体磁性能的重要指标，传统的提高磁体矫顽力的方法为在熔炼过程中添加稀土原材料Tb或者Dy的纯金属或者合金。由于Tb或者Dy大部分进入主相，而只有少部分分布于晶界对磁体矫顽力的提高有贡献，造成Tb或者Dy的利用率低。由于近年来全球稀土资源相对匮乏，尤其是重稀土元素Tb或者Dy价格大幅度提高，降低生产成本、减少重稀土元素的用量，同时保证磁体高的磁性能成为钕铁硼行业一个重要发展方向。
晶界扩散法法（grain boundary diffusion）是指在钕铁硼烧结磁体周围提供Tb、Dy或者其化合物，在高温下使晶界相熔融，使Tb或者Dy沿磁体的晶界从表面扩散到烧结磁体内部的一种方法。该方法大大提高了重稀土元素的利用率，减少了重稀土元素的使用量，且能大幅度提高磁体的矫顽力。
专利文献JP-A2004-304543、JP-A2004-377379、JP-A2005-0842131公开了将Tb或者Dy的氧化物、氟化物及氟氧化物做成浆料涂覆于烧结磁体表面，烘干后放入烧结炉进行高温及时效处理使Tb或者Dy沿晶界进入烧结磁体内部的方法。使用该方法操作复杂，处理后的磁片表面粘附大量Tb或者Dy的粉末，需机加工或清洗去除，工艺复杂且造成浪费；涂覆于磁体表面的浆料在烘干后仍为粉状，易脱落，且处理后磁体矫顽力不能大幅度提高。
专利文献JP-A2006-058555公开了蒸镀重稀土材料同时扩散进烧结磁体内部的方法，专利文献JP-A2006-344779公开了蒸镀Tb或者Dy的氟化物同时扩散进烧结磁体内部的方法。采用该方法处理磁体，需严格控制蒸发源蒸发速度和蒸汽浓度，对温度、真空度及操作系统的要求很高；同时由于受处理磁体与蒸发源之间有一定间隔，降低了空间利用率，处理成本较高。
专利文献JP-A2009-166488公开了将稀土磁体和重稀土金属或合金的扩散源接触，采用类似滚镀的方法在高温下完成重稀土元素向烧结磁体内部的扩散。由于重稀土元素向烧结磁体内部扩散的前提是晶界相在高温下熔化，而熔化的晶界相中的Pr、Nd极易和重稀土元素发生置换，所以一旦移动不及时，烧结磁体和重稀土金属或者合金容易粘连在一起，实用性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法，此法克服了现有技术中用Tb或Dy的氧化物或氟化物浆料涂覆法涂层附着力差、操作复杂的问题，克服了采用蒸镀方法对操作系统要求严格高、处理效率低、成本高的问题，避免了使用现有方法造成烧结磁体和重稀土材料粘连的问题。本发明方法操作简单，成本低，产率高，同时大幅提高了磁体的性能。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法，包括：
1）采用本领域技术人员公知的方法制备R1-Fe-B-M烧结磁体，其中，R1选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd中的一种或者几种，其总量为26wt%～33wt%；M选自Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、Ca、Cu、Zn、Si、Al、Mg、Zr、Nb、Hf、Ta、W、Mo中的一种或几种，其总量为0～5wt%；B总量为0.5wt%～2wt%；其余为Fe；
2）将步骤1）得到的烧结磁体进行除油、酸洗、活化及去离子水清洗处理；
3）将步骤2）中清洗后的烧结磁体放入密封箱并使烧结磁体处于循环Ar保护气氛中，在烧结磁体表面使用热喷涂方法涂覆一层厚度为10～200μm的金属Tb或者金属Dy作为喷涂材料；
4）将步骤3）处理后的烧结磁体在放入真空烧结炉内，750～1000℃热处理2h～72h，真空烧结炉内真空度控制在10-2～10-5Pa或者真空烧结炉内采用5～20kPa的Ar保护气氛，使金属Tb或金属Dy通过晶界扩散进入烧结磁体内部；
5）将步骤4）处理后的烧结磁体在450～600℃时效处理1～10h，得到R-Fe-B系烧结磁体；
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤3）中，接受热喷涂的烧结磁体具有沿最大边长为100mm的尺寸，沿各向异性方向最大为10mm的尺寸；
进一步，步骤3）中，在烧结磁体表面使用热喷涂方法涂覆一层厚度为20～100μm的金属Tb或者金属Dy；
进一步，步骤3）中，在密封箱的箱体上设置Ar气输入口和Ar气控制阀，箱体外设置氩气压缩机，以维持箱体内部压强基本稳定；
进一步，步骤3）中，烧结磁体在热喷涂之前紧密排布于密封箱内部，在对烧结磁体一面进行热喷涂后进行翻转，对另一面进行热喷涂处理；
进一步，步骤4）中，当使用金属Tb作为喷涂材料时，真空烧结炉内温度优选为850～970℃，热处理时间优选为5～72h，真空烧结炉内真空度优选为10-3～10-4Pa，或者真空烧结炉内采用5～10kPa的Ar保护气氛；当使用金属Dy作为喷涂材料时，为了控制Dy的渗入速度，真空烧结炉内温度优选为800～950℃，热处理时间优选为5～72h，真空烧结炉内真空度优选为10-3～10-4Pa，或者真空烧结炉内采用5～10kPa的Ar保护气氛。
进一步，步骤5）中，时效处理温度为470～550℃，处理时间为2～5h；
本发明的有益效果是：
本发明在钕铁硼烧结磁体表面通过热喷涂的方法涂覆一层金属Tb或者Dy，然后通过热处理的方式使磁体表面喷涂的Tb或者Dy在高温下通过晶界扩散进入烧结磁体内部，可大幅提高烧结磁体的矫顽力。与其他表面涂覆、真空蒸镀等方法进行晶界扩散处理相比，通过此方法将重稀土金属直接喷涂到磁体表面，接触紧密，Tb或者Dy的扩散效果好；本方法具有操作简单、效率高、产率大的特点，处理后的磁体不需要进行清洗等处理，外观好，具有极高的实用意义。
附图说明
图1是本发明中涉及的热喷涂处理装置简图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、热喷枪，2、输入端，3、铽或镝丝，4、氩气压缩机，5、陶瓷板，6、磁片，7、Ar气控制阀，8、密封箱，9、Ar气输入口。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明所使用的受处理烧结磁体是采用公知方法制备的，对烧结磁体进行热喷涂处理的装置如图1所示，包括热喷枪1、氩气压缩机4、Ar气控制阀7、密封箱8和Ar气输入口9。其中，装置中所使用的热喷枪1为普通的电弧喷枪，在密封箱8内竖直布置；热喷枪1的正下方布置磁片6，热喷枪1与磁片6的距离为0.2m-1.0m；此外，密封箱8外布置氩气压缩机4完成Ar气在箱体内的循环；在密封箱8箱体顶部布置有Ar气控制阀7，通过控制从Ar气输入口9进入密封箱8箱体内的Ar气来维持箱体内压强稳定。
热喷枪1工作时，在输入端2处输入三相交流电，铽或镝丝3在电弧作用下瞬间升温熔化，在压缩Ar气作用下高速喷射到陶瓷板5上的磁片6上。热喷枪工作时输入380V、50Hz的三相交流电，输出功率可达20kW；使用尺寸为φ2～5mm的铽或镝丝，同过通过送丝机控制铽或镝丝的给料速度；密封箱8内为Ar气保护气氛，通过Ar控制阀7和氩气压缩机4来保证箱体压强基本稳定。
磁片5在箱体内部紧密排布，提高处理磁片的数量和效率。对磁片5一面进行了热喷涂处理后，可进行翻转，对另一面进行热喷涂处理。
在热喷涂过程中，需选择适当的给料速度，从而控制往磁体表面热喷涂Tb或者Dy的速度。给料速度越快，喷涂速度越快，处理时间缩短，但得到的喷涂层粗糙，均一性变差；给料速度过慢，喷涂速度慢，得到的涂覆层致密均一，但产率降低。
在本实施方式中，当使用热喷涂方法在烧结磁体表面涂覆了金属Tb或者Dy后，将烧结磁体放入真空烧结炉。使用Tb作为喷涂材料时，真空烧结炉内温度设定在800～1000℃，更优为850～970℃，热处理时间为2～72h，更优为5～72h，真空烧结炉内压强控制在10-2～10-5Pa，更优为10-3～10-4Pa，或者使用5～20kPa的Ar保护气氛；当使用Dy作为喷涂材料时，设定在750～1000℃，更优为800～950℃，为了控制Dy的渗入速度和防止Dy的挥发，采用5～20kPa的Ar保护气氛条件下进行热处理。
若真空烧结炉内温度低于750℃，附着在烧结磁体表面的Tb或者Dy原子向晶界层的扩散速度将变慢，Tb或者Dy原子不能有效地进入烧结磁体内部，从而导致表层Tb或者Dy原子浓度过高，中心含量低甚至没有Tb或者Dy原子的进入；如果温度高于1000℃，Tb或者Dy原子会扩散到晶粒内，同时使烧结磁体表面性能变差，导致剩磁和最大磁能积的大幅降低。
如果热处理时间低于2h，表面热喷涂的Tb或者Dy没有充分时间沿晶界扩散入烧结磁体中心，从而导致烧结磁体表层磁性能明显高于中心，磁体均一性变差，同时使烧结磁体整体磁性能提升不高；如果处理时间超过72h，当附着在烧结磁体表面的Tb或者Dy消耗完后（扩散进入磁体内部，或者蒸发进入处理室气氛），烧结磁体内的稀土元素如Pr、Nd等稀土元素会继续挥发，从而导致烧结磁体磁性能变差。
最后，当把上述处理实施了规定时间之后，停止加热，使真空烧结炉内温度降低至200℃之下；之后重新开始加热，使真空烧结炉内温度升到450～600℃，更优为470-550℃;处理时间为1～10h，更优为2～5h。待上述热处理实施了规定时间后，真空烧结炉内通入Ar气冷却至室温。
实施例1
将钕、镨、镝、铽、电解铁、钴、铜、镓、铝、锆、硼按重量比：Nd-23.8%，Pr-5%，Dy-0.6%，Tb-0.4%，Fe-68.29%，Co-0.5%，Cu-0.13%,Ga-0.1%，Al-0.1%，Zr-0.12%，B-1%的比例，在惰性气体环境下的真空熔炼炉完成浇注，浇注温度1450℃，急冷辊转速为60r/min，得到的鳞片厚度约0.3mm；鳞片经过HD制粉，气流磨，制成平均粒度为3.5μm的粉粒；在15KOe的磁场中取向压制成型，制成压坯；将压坯放入Ar气氛下的烧结炉中，1100℃烧结5h得到生坯，生坯在500℃温度下时效5h，得到烧结毛坯。通过机加工将烧结毛坯加工成尺寸为40mm*20mm*4mm的50M磁体，记为M0。
将50M烧结磁体(40mm*20mm*4mm)经除油、酸洗、活化及去离子水洗涤后干燥处理，将烧结磁体以20片*10片放入热喷涂密封箱内，在烧结磁体表面喷涂20μm厚的Tb；喷涂完一面后可以使用手套箱对烧结磁体翻转，在另一面喷涂20μm厚的Tb。将经过热喷涂处理后的烧结磁体置于真空烧结炉内，在970℃温度下,真空条件下（压强10-3～10-4Pa范围内）处理24h，之后在500℃下时效处理5h，通Ar冷却至室温。打开真空烧结炉炉门，得到烧结磁体M1。经过测量分析，其性能如表1所示。
表1M1和M0磁性能比较
项目 密度 Br Hcj (BH)max Hk/iHc
单位 （g/cm3） kGs kOe MGOe -
M0 7.56 14.31 15.57 49.66 0.97
M1 7.59 14.09 26.06 47.68 0.95
通过M1和M0的磁性能比较，可以看出，经过表面热喷涂Tb之后热处理的烧结磁体取得了良好的效果，50M的矫顽力从15.57kOe上升到26.06kOe，矫顽力得到大幅提升，剩磁、方形度和磁能积略微降低；由于在970℃高温下处理了24h，磁体的密度略微升高。取处理后磁体表面和中心部分样品点做能谱分析（ICP-MS），结果显示，烧结磁体表层Tb含量增加1.0%，中心Tb含量增加0.4%，表明Tb已经完全渗透磁体。
实施例2
使用同实施例1中相同的熔炼、制粉、压型、热处理及线切割方法制备50M磁片。将50M烧结磁体(40mm*20mm*4mm)经除油、酸洗、活化及去离子水洗涤后干燥处理，将烧结磁体以20片*10片放入热喷涂密封箱内，在烧结磁体表面喷涂20μm厚的Tb；喷涂完一面后可以使用手套箱对烧结磁体翻转，在另一面喷涂20μm厚的Tb。将经过热喷涂处理后的烧结磁体置于真空烧结炉内，在945℃温度下，5kPa的Ar气氛中处理48h，之后在500℃下时效处理5h，通Ar冷却至室温。打开真空烧结炉炉门，得到烧结磁体M2。其性能如表2所示。
表2M2、M1和M0磁性能比较
项目 密度 Br Hcj (BH)max Hk/iHc
单位 （g/cm3） kGs kOe MGOe -
M0 7.56 14.31 15.57 49.66 0.97
M1 7.59 14.09 26.06 47.18 0.95
M2 7.56 14.15 26.55 48.23 0.95
通过M2和M0的磁性能比较，可以看出，经过表面热喷涂Tb之后热处理的烧结磁体取得了良好的效果，50M的矫顽力从15.57kOe上升到26.55kOe，矫顽力得到大幅提升，剩磁、方形度和磁能积略微降低；和M1相比，剩磁、矫顽力和磁能略微变好，由于Ar气同时限制了高温下磁体内稀土元素的挥发，所以尽管热处理时间延长，但烧结密度基本不变。取处理后磁体表面和中心部分样品点做能谱分析，结果显示，烧结磁体表层Tb含量增加0.8%，中心Tb含量增加0.4%，表明Tb已经完全渗透磁体；与M1相比，表面和中心Tb含量差减少。
实施例3
使用同实施1中相同的熔炼、制粉、压型、热处理及线切割方法制备50M磁片。将50M烧结磁体(40mm*20mm*4mm)经除油、酸洗、活化及去离子水洗涤后干燥处理，将烧结磁体以20片*10片放入热喷涂真空箱内，在烧结磁体表面喷涂20μm厚的Dy；喷涂完一面后将烧结磁体翻转，在另一面喷涂20μm厚的Dy。将经过热喷涂处理后的烧结磁体置于真空烧结炉内，在930℃温度下处理24h，之后在500℃下时效处理5h，通Ar冷却至室温。打开真空烧结炉炉门，得到磁体M3。经过测量分析，其性能如表3所示。
表3M0和M3磁性能比较
项目 密度 Br Hcj (BH)max Hk/iHc
单位 （g/cm3） kGs kOe MGOe -
M0 7.56 14.31 15.57 49.66 0.97
M3 7.55 14.15 22.68 47.35 0.97
通过M3和M0的磁性能比较，可以看出，经过表面热喷涂Dy之后热处理的烧结磁体取得了良好的效果，50M的矫顽力从15.57kOe上升到22.68kOe，矫顽力得到大幅提升，剩磁和磁能积略微降低，方形度基本不受影响。取处理后磁体表面和中心部分样品点做能谱分析（ICP-MS），结果显示，烧结磁体表层Dy含量增加1.3%，中心Dy含量增加0.5%，表明Dy已经完全渗透磁体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法，其特征在于，包括：
1)制备R1-Fe-B-M烧结磁体，其中，R1选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd中的一种或者几种，其总量为26wt％～33wt％；M选自Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、Ca、Cu、Zn、Si、Al、Mg、Zr、Nb、Hf、Ta、W、Mo中的一种或几种，其总量为0～5wt％；B总量为0.5wt％～2wt％；其余为Fe；
2)将步骤1)得到的烧结磁体进行除油、酸洗、活化及去离子水清洗处理；
3)将步骤2)中清洗后的烧结磁体放入密封箱并使烧结磁体处于循环Ar保护气氛中，在烧结磁体表面使用热喷涂方法涂覆一层厚度为10～200μm的金属Tb或者金属Dy作为喷涂材料；
4)将步骤3)处理后的烧结磁体放入真空烧结炉内，750～1000℃热处理2～72h，真空烧结炉内真空度控制在10-2～10-5Pa或者真空烧结炉内采用5～20kPa的Ar保护气氛，使金属Tb或金属Dy通过晶界扩散进入烧结磁体内部；
5)将步骤4)处理后的烧结磁体在450～600℃时效处理1～10h，得到R-Fe-B系烧结磁体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，在烧结磁体表面使用热喷涂方法涂覆一层厚度为20～100μm的金属Tb或者金属Dy。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，在密封箱的箱体上设置Ar气输入口和Ar气控制阀，箱体外设置氩气压缩机，以维持箱体内部压强稳定。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述烧结磁体在热喷涂之前紧密排布于密封箱内部，在对烧结磁体一面进行热喷涂后进行翻转，对另一面进行热喷涂处理。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，当使用金属Tb作为喷涂材料时，真空烧结炉内温度为850～970℃，热处理时间为5～72h，真空烧结炉内真空度为10-3～10-4Pa，或者真空烧结炉内采用5～10kPa的Ar保护气氛；当使用金属Dy作为喷涂材料时，真空烧结炉内温度为800～950℃，热处理时间为5～72h，真空烧结炉内真空度为10-3～10-4Pa，或者真空烧结炉内采用5～10kPa的Ar保护气氛。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述时效处理温度为470～550℃，处理时间为2～5h。
CN201310209231.9A 2013-05-30 2013-05-30 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法 Active CN103258633B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310209231.9A CN103258633B (zh) 2013-05-30 2013-05-30 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
US14/187,190 US9623482B2 (en) 2013-05-30 2014-02-21 Method for preparing R-Fe-B based sintered magnet
EP14159716.1A EP2808877B1 (en) 2013-05-30 2014-03-14 Method for preparing R-Fe-B based sintered magnet
JP2014107580A JP5837139B2 (ja) 2013-05-30 2014-05-23 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石の調製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310209231.9A CN103258633B (zh) 2013-05-30 2013-05-30 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103258633A CN103258633A (zh) 2013-08-21
CN103258633B true CN103258633B (zh) 2015-10-28

Family

ID=48962494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310209231.9A Active CN103258633B (zh) 2013-05-30 2013-05-30 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9623482B2 (zh)
EP (1) EP2808877B1 (zh)
JP (1) JP5837139B2 (zh)
CN (1) CN103258633B (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103646773B (zh) * 2013-11-21 2016-11-09 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B类烧结磁体的制造方法
CN103646772B (zh) * 2013-11-21 2017-01-04 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN103745823A (zh) * 2014-01-24 2014-04-23 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN104134528B (zh) * 2014-07-04 2017-03-01 宁波韵升股份有限公司 一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法
KR101516567B1 (ko) * 2014-12-31 2015-05-28 성림첨단산업(주) 중희토 입계확산형 RE-Fe-B계 희토류 자석의 제조방법 및 이에 의해 제조된 중희토 입계확산형 RE-Fe-B계 희토류자석
CN104593683A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 梁玲 一种稀土元素掺杂铁基软磁材料的制备方法
JP6350380B2 (ja) * 2015-04-28 2018-07-04 信越化学工業株式会社 希土類磁石の製造方法
GB2540149B (en) * 2015-07-06 2019-10-02 Dyson Technology Ltd Magnet
GB2540150B (en) * 2015-07-06 2020-01-08 Dyson Technology Ltd Rare earth magnet with Dysprosium treatment
CN105070498B (zh) * 2015-08-28 2016-12-07 包头天和磁材技术有限责任公司 提高磁体矫顽力的方法
CN105185497B (zh) * 2015-08-28 2017-06-16 包头天和磁材技术有限责任公司 一种永磁材料的制备方法
CN105185498B (zh) * 2015-08-28 2017-09-01 包头天和磁材技术有限责任公司 稀土永磁材料及其制造方法
JP6488976B2 (ja) * 2015-10-07 2019-03-27 Tdk株式会社 Ｒ−ｔ−ｂ系焼結磁石
CN105321702B (zh) * 2015-11-19 2017-10-20 北京科技大学 一种提高烧结NdFeB磁体矫顽力的方法
EP3182423B1 (en) 2015-12-18 2019-03-20 JL Mag Rare-Earth Co., Ltd. Neodymium iron boron magnet and preparation method thereof
CN105355353B (zh) * 2015-12-18 2018-02-23 江西金力永磁科技股份有限公司 一种钕铁硼磁体及其制备方法
CN105513734B (zh) * 2015-12-18 2018-04-20 江西金力永磁科技股份有限公司 钕铁硼磁体用轻重稀土混合物、钕铁硼磁体及其制备方法
CN106920611A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 宁波科宁达工业有限公司 一种制作高矫顽力烧结r-t-b永磁材料的方法及r-t-b系永磁材料
CN107275029B (zh) * 2016-04-08 2018-11-20 沈阳中北通磁科技股份有限公司 一种用钕铁硼废料生产的高性能钕铁硼永磁铁及制造方法
CN106098282B (zh) * 2016-06-07 2018-06-26 龙岩紫荆创新研究院 一种降低镝含量的磁体制备方法
CN106356187B (zh) * 2016-08-30 2018-03-09 江西荧光磁业有限公司 一种钕铁硼表面渗镝工艺
CN106298135B (zh) * 2016-08-31 2018-05-18 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B类烧结磁体的制造方法
CN106328367B (zh) * 2016-08-31 2017-11-24 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R‑Fe‑B系烧结磁体的制备方法
CN106158347B (zh) * 2016-08-31 2017-10-17 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种制备R‑Fe‑B类烧结磁体的方法
CN107147228A (zh) * 2017-03-23 2017-09-08 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种烧结钕铁硼磁体的制备方法及电机用转子
CN107424825A (zh) * 2017-07-21 2017-12-01 烟台首钢磁性材料股份有限公司 一种钕铁硼磁体矫顽力提高方法
CN107516595A (zh) * 2017-09-19 2017-12-26 江苏晨朗电子集团有限公司 一种用于烧结钕铁硼产品的表面渗镝、铽工艺及搅拌装置
CN108010708B (zh) * 2017-12-30 2023-06-16 烟台首钢磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法及其专用装置
CN110882877B (zh) * 2018-09-07 2022-04-08 天津京磁电子元件制造有限公司 钕铁硼产品自动刮涂设备
CN111489888B (zh) * 2019-01-28 2024-01-02 株式会社博迈立铖 R－t－b系烧结磁体的制造方法
CN110415908B (zh) * 2019-06-26 2021-08-03 宁波金轮磁材技术有限公司 一种稀土钕铁硼永磁材料及其制备方法
CN110890210B (zh) 2019-11-28 2021-04-20 烟台首钢磁性材料股份有限公司 一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法
CN111312461B (zh) * 2020-02-26 2021-10-01 厦门钨业股份有限公司 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
CN111243807B (zh) * 2020-02-26 2021-08-27 厦门钨业股份有限公司 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
CN111223624B (zh) * 2020-02-26 2022-08-23 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
CN111261355B (zh) * 2020-02-26 2021-09-28 厦门钨业股份有限公司 钕铁硼磁体材料、原料组合物、制备方法、应用
CN111223625B (zh) * 2020-02-26 2022-08-16 福建省长汀金龙稀土有限公司 钕铁硼磁体材料、原料组合物及制备方法和应用
CN111451498B (zh) * 2020-02-28 2022-04-26 福建省长汀金龙稀土有限公司 一种粉末冶金烧结的脱脂方法
CN111986913B (zh) * 2020-09-23 2022-03-11 赣州富尔特电子股份有限公司 一种提高烧结钕铁硼磁体性能的方法
CN112626441B (zh) * 2020-12-14 2021-10-08 电子科技大学 一种钕铁硼表面电阻丝熔融沉积重稀土元素的方法及设备
CN112614690B (zh) * 2020-12-31 2022-09-09 宁波松科磁材有限公司 一种高性能永磁体的制备方法
CN113130199B (zh) * 2021-04-20 2022-11-11 中国计量大学 一种高电阻率烧结钐钴磁体及其制备方法
CN113963932A (zh) * 2021-10-21 2022-01-21 中钢天源股份有限公司 一种小尺寸r-t-b稀土永磁体的制备方法
CN114054753A (zh) * 2021-11-22 2022-02-18 中钢天源股份有限公司 一种用于烧结钕铁硼的料盒及烧结方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101006534A (zh) * 2005-04-15 2007-07-25 株式会社新王磁材 稀土类烧结磁铁及其制造方法
US20090322459A1 (en) * 2006-09-14 2009-12-31 Hiroshi Nagata Permanent magnet and method of manufacturing same
CN102592818A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 利用dy或tb制造nd-fe-b烧结的磁体的方法
CN102280240B (zh) * 2011-08-23 2012-07-25 南京理工大学 一种低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备方法
CN102930975A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7807523L (sv) * 1978-07-04 1980-01-05 Bulten Kanthal Ab Varmsprutat skikt av en jern-krom-aluminiumlegering
US6680085B2 (en) * 1998-10-31 2004-01-20 Grillo-Werke Ag Method and device for thermal spraying for the coating of surfaces
US6566635B1 (en) * 2002-03-08 2003-05-20 The Boeing Company Smart susceptor having a geometrically complex molding surface
JP2004289021A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Tdk Corp 希土類磁石の製造方法
JP2005011973A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Japan Science & Technology Agency 希土類−鉄−ホウ素系磁石及びその製造方法
WO2006100968A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Ulvac, Inc. 成膜方法及び成膜装置並びに永久磁石及び永久磁石の製造方法
TWI364765B (en) * 2005-03-23 2012-05-21 Shinetsu Chemical Co Rare earth permanent magnet
US20060231409A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Tdk Corporation Plating solution, conductive material, and surface treatment method of conductive material
US8038807B2 (en) * 2006-01-31 2011-10-18 Hitachi Metals, Ltd. R-Fe-B rare-earth sintered magnet and process for producing the same
KR101336744B1 (ko) * 2006-03-03 2013-12-04 히다찌긴조꾸가부시끼가이사 Ｒ­Ｆｅ­Ｂ계 희토류 소결 자석 및 그 제조 방법
CN102751086B (zh) * 2007-10-31 2014-09-17 株式会社爱发科 永久磁铁的制造方法和永久磁铁
JP4999661B2 (ja) * 2007-11-27 2012-08-15 株式会社アルバック 永久磁石の製造方法
KR101456837B1 (ko) * 2008-10-08 2014-11-04 가부시키가이샤 알박 증발 재료 및 증발 재료의 제조 방법
JP2011021269A (ja) * 2009-03-31 2011-02-03 Showa Denko Kk Ｒ−ｔ−ｂ系希土類永久磁石用合金材料、ｒ−ｔ−ｂ系希土類永久磁石の製造方法およびモーター
US10395822B2 (en) * 2010-03-23 2019-08-27 Tdk Corporation Rare-earth magnet, method of manufacturing rare-earth magnet, and rotator
JP5490025B2 (ja) * 2011-01-06 2014-05-14 富士フイルム株式会社 六方晶バリウムフェライト磁性粒子およびその製造方法、磁気記録用磁性粉、ならびに磁気記録媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101006534A (zh) * 2005-04-15 2007-07-25 株式会社新王磁材 稀土类烧结磁铁及其制造方法
US20090322459A1 (en) * 2006-09-14 2009-12-31 Hiroshi Nagata Permanent magnet and method of manufacturing same
CN102592818A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 通用汽车环球科技运作有限责任公司 利用dy或tb制造nd-fe-b烧结的磁体的方法
CN102280240B (zh) * 2011-08-23 2012-07-25 南京理工大学 一种低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备方法
CN102930975A (zh) * 2012-10-24 2013-02-13 烟台正海磁性材料股份有限公司 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9623482B2 (en) 2017-04-18
EP2808877A1 (en) 2014-12-03
JP2014236221A (ja) 2014-12-15
US20140352847A1 (en) 2014-12-04
JP5837139B2 (ja) 2015-12-24
CN103258633A (zh) 2013-08-21
EP2808877B1 (en) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103258633B (zh) 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN103745823A (zh) 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN103646772B (zh) 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
EP3043364B1 (en) Preparation of permanent magnet material
CN106158347B (zh) 一种制备R‑Fe‑B类烧结磁体的方法
CN102930975B (zh) 一种R-Fe-B系烧结磁体的制备方法
CN104112580B (zh) 一种稀土永磁体的制备方法
JP6506361B2 (ja) Ｒ‐Ｆｅ‐Ｂ系焼結磁石の製造方法
KR101373272B1 (ko) 영구자석 및 영구자석의 제조방법
CN105185501A (zh) 稀土永磁材料的制造方法
CN106328367B (zh) 一种R‑Fe‑B系烧结磁体的制备方法
CN107578912A (zh) 一种具有高矫顽力的钕铁硼磁体的制备方法
JP6090589B2 (ja) 希土類永久磁石の製造方法
KR20130115151A (ko) 희토류 소결 자석 및 그 제조 방법
CN105070498A (zh) 提高磁体矫顽力的方法
CN107275028B (zh) 晶界扩散钕铁硼磁体的界面调控方法
CN104051101A (zh) 一种稀土永磁体及其制备方法
CN106887321B (zh) 一种提高稀土磁体矫顽力的方法
CN106876072A (zh) 提高钕铁硼磁性材料磁性能的方法
CN105185500A (zh) 永磁材料的制造方法
CN107958761A (zh) 一种焊接钕铁硼磁体及其制备方法
KR20190061244A (ko) 희토류 영구자석 제조방법
CN109473247A (zh) 一种钕铁硼晶界渗透合金铸片的制备方法
EP4345852A1 (en) R-fe-b sintered magnet, and preparation method therefor and use thereof
CN106910611A (zh) 烧结稀土永磁体的制造方法

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