CN103556044A

CN103556044A - 一种烧结钕铁硼的优化界面材料及其使用方法

Info

Publication number: CN103556044A
Application number: CN201310442238.5A
Authority: CN
Inventors: 王志远; 吴滨; 刘国祥; 肖暾; 曹斌
Original assignee: XUZHOU JINSHI PENGYUAN RARE EARTH MATERIAL FACTORY
Current assignee: XUZHOU JINSHI PENGYUAN RARE EARTH MATERIAL FACTORY
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明公开一种烧结钕铁硼的优化界面材料，包括以下组分及含量：Pr-Nd，35～42%；Ho，4～10%；Gd，0.5～2%；Nb，0.1～0.5%；Al，1～5%；Cu，0.1～0.25%；B，0.99～1.02%；余者为Fe；优化界面材料的使用方法包括以下步骤：（1）称取需要的组分；（2）将组分混合熔炼，制备厚度为0.25～0.45mm的速凝片；（3）将速凝片氢破碎，脱氢制得粒径为1～3mm的粉末；（4）将粉末按2～10%的比例与磁粉混合；（5）将上述混合磁粉制成烧结钕铁硼。有益效果是：本发明的优化界面材料，使用方便，可提高产品矫顽力性能达1～7KOe，使产品矫顽力在不同季节都满足生产标准。

Description

一种烧结钕铁硼的优化界面材料及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种烧结钕铁硼的优化界面材料及其使用方法，属于钕铁硼材料制备技术领域。

背景技术

在烧结钕铁硼的生产过程中，由于环境变化和设备的影响，产品一致性和稳定性会发生变化，导致产品性能降低无法符合生产标准。例如在6～9月份间，由于夏季的炎热高温与潮湿环境变化，使用相同组分的磁粉用于烧结钕铁硼时，磁体性能相对于10月～次年5月份会发生降低，特别是矫顽力会降低1.5～2.0KOe。同时还存在设备的影响，在使用气流磨制磁粉过程中，初期出粉速度快，富钕相损失少，产品性能尤其是矫顽力高，但随着研磨室内的磁粉中铁相逐渐富集，在同样的工作压力和转速下，研磨室出粉速度逐渐下降，直径≤2.0um的超细粉增多，导致富钕相比气流磨制粉初期发生0.8～1%的损失，引起后续磁粉烧结钕铁硼的矫顽力性能明显降低。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种烧结钕铁硼的优化界面材料及其使用方法，将优化界面材料添加到磁粉中用于制作烧结钕铁硼，可以避免环境变化和设备影响，保持产品矫顽力性能符合生产标准。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种烧结钕铁硼的优化界面材料，按质量分数计，包括以下组分及含量：Pr-Nd，35～42%；Ho，4～10%；Gd，0.5～2%；Nb，0.1～0.5%；Al，1～5%；Cu，0.1～0.25%；B，0.99～1.02%；余者为Fe。

进一步，所述的Gd为1.0～1.8%；Nb为0.35%；Al为3%；Cu为0.2%；B为1%。

本发明提供的一种烧结钕铁硼的优化界面材料的使用方法包括以下步骤：

（1）按质量分数计，分别称取下列组分：Pr-Nd，35～42%；Ho，4～10%；Gd，0.5～2%；Nb，0.1～0.5%；Al，1～5%；Cu，0.1～0.25%；B，0.99～1.02%；余者为Fe；

（2）将上述各组分混合熔炼，制备厚度为0.25～0.45mm的速凝片；

（3）将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为1～3mm的粉末；

（4）将上述粉末按照每千克磁粉加入20～100克优化界面材料粉末的比例混合；

（5）将上述混合磁粉制备烧结钕铁硼。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的优化界面材料在不降低钕铁硼主相体积分数的同时，对晶界进行优化，消除晶界表面存在的缺陷。

（2）优化界面材料使用方便，通过氢破碎将优化界面材料粉末加入到磁粉中，可以使富钕相完整包裹在主相周围，保障烧结钕铁硼表面无缺陷。

（3）本发明的优化界面材料，可适用于钕铁硼各类生产线（高氧线、控氧线、低氧线），避免普通磁粉配方用于烧结钕铁硼材料时因环境、设备等因素影响而带来的产品性能降低。

（4）将制备的优化界面材料粉末添加到磁粉中，在保持烧结钕铁硼的剩磁和磁能积参数不降低的情况下，有效提高磁体的内禀矫顽力性能达1～7KOe，可取代原磁粉配方中含量为1%～2%的重稀土镝或铽。

（5）将制备的优化界面材料粉末添加到磁粉中，随着添加比例的增长可提高产品的档次：由N牌号提高到M牌号，甚至是H牌号（N牌号、M牌号、H牌号分别表示低矫顽力、中矫顽力、高矫顽力），实现低成本中价位高品质的效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

首先，以N42钕铁硼的制备为例，进行优化界面材料的性能研究。

现有N42钕铁硼配方如下表：

表1 N42钕铁硼配方

Pr-Nd%	Ho%	Gd%	Cu	B%	Fe%	Al%	TREM
								27.7	1.5	0.8	0.22	1.01	68.37	0.4	30.0

在不同生产季节，按照上述N42钕铁硼配方烧结钕铁硼，并对其进行性能测试，结果如表2、表3。

表2春冬季未添加优化界面材料的烧结钕铁硼磁体性能

表3夏季未添加界面材料的烧结钕铁硼磁体性能

分析表2与表3的数据发现，同样组分、比例的N42钕铁硼配方制备烧结钕铁硼产品时，由于夏季的炎热高温与潮湿环境及设备的影响，导致夏季时钕铁硼产品矫顽力比春冬季矫顽力降低了1.5～2.0KOe，其中春冬季产品的矫顽力最大、最小值分别为13.51KOe、12.31KOe而夏季产品矫顽力最大、最小值分别为12.51KOe、11.03KOe，并且大部分夏季产品的矫顽力数值低于生产标准（国家标准）（标准值≥12KOe），导致产品性能无法满足使用要求。

实施例一

本发明提供的一种烧结钕铁硼的优化界面材料的使用方法，包括以下步骤：

（1）按质量分数计，称取下列组分：Pr-Nd，35%；Ho，10%；Gd，0.5%；Nb，0.1%；Al，1%；Cu，0.1%；B，0.99%；余者为Fe；

（2）将上述各组分混合熔炼，制备厚度为0.25mm的速凝片；

（3）将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为1mm的粉末；

（4）将上述粉末在气流磨制粉过程中按照每千克磁粉加入20克优化界面材料粉末的比例混合；

（5）将上述混合磁粉制备烧结钕铁硼。

在钕铁硼高氧生产线上，按照上述工艺步骤制备烧结钕铁硼，测量钕铁硼产品性能，结果如下表4、表5。

表4春冬季磁体性能（密度在7.45～7.6之间）

表5夏季磁体性能

对比表2与表3，分析表4、表5的数据发现，将添加质量分数2%的优化界面材料的磁粉用于烧结钕铁硼时，在不同的季节，钕铁硼的剩磁（Br）和磁能积（BH）max几乎不变；而对于烧结钕铁硼的矫顽力，添加界面材料后的春冬季产品的矫顽力最大、最小值分别达14.85KOe、14.03KOe，比未添加时的13.51KOe、12.31KOe，提高程度达1～2KOe，对于夏季产品，添加界面材料前后的最大最小值分别12.51KOe、11.03KOe与13.85KOe、13.03KOe，提高程度也达1～2KOe，不仅使夏季产品符合生产标准要求，同时可将产品性能由低矫顽力N档提高到中等矫顽力M档。

实施例二

一种烧结钕铁硼的优化界面材料的使用方法，包括以下步骤：

（1）按质量分数计，称取下列组分：Pr-Nd，38%；Ho，6%；Gd，1%；Nb，0.35%；Al，3%；Cu，0.2%；B，1%；余者为Fe；

（2）将上述各组分混合熔炼，制备厚度为0.4mm的速凝片；

（3）将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为2mm的粉末；

（4）将上述粉末按照每千克磁粉加入50克优化界面材料粉末的比例混合；

（5）将上述混合磁粉制备烧结钕铁硼。

在钕铁硼控氧生产线上，按照上述工艺步骤制备烧结钕铁硼，测量钕铁硼产品性能，结果如下表6、表7。

表6春冬季磁体性能

表7夏季磁体性能

对比表2与表3，分析表6、7的数据发现，将添加5%的优化界面材料的磁粉用于烧结钕铁硼时，钕铁硼的剩磁（Br）和磁能积（BH）max维持不变；对于添加界面材料的春冬季产品，内禀矫顽力的最大、最小值分别19.42KOe、18.13KOe，夏季产品的最大、最小值分别为17.85KOe、17.1KOe，与未添加界面材料的烧结钕铁硼的数据对比分析，添加优化界面材料的产品矫顽力数值提高达3～6KOe。

实施例三

（1）按质量分数计，称取下列组分：Pr-Nd，42%；Ho，4%；Gd，2%；Nb，0.5%；Al，5%；Cu，0.25%；B，1.02%；余者为Fe；

（2）将上述各组分混合熔炼，制备厚度为0.45mm的速凝片；

（3）将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为3mm的粉末；

（4）将上述粉末按照每千克磁粉加入100克界面材料粉末的比例混合；

（5）将上述混合磁粉制备烧结钕铁硼。

在钕铁硼低氧生产线上，按照上述工艺步骤制备烧结钕铁硼，测量钕铁硼产品性能，结果如下表8、表9。

表8春冬季磁体性能

表9夏季磁体性能

对比表2与表3，分析表8、9的数据发现，将添加质量分数10%的优化界面材料的磁粉用于烧结钕铁硼时，钕铁硼的剩磁（Br）和磁能积（BH）max基本保持不变；添加界面优化材料的烧结钕铁硼，春冬季产品矫顽力最大、小值分别为18.85KOe、19.41Koe，夏季产品矫顽力最大、小值分别为18.85KOe、18.31Koe，与未添加界面材料的烧结钕铁硼的数据对比，添加后的产品矫顽力数值远高于未添加的钕铁硼产品，提高内禀矫顽力达4～7KOe；同时与前两个实施例对比发现，随着添加优化界面材料的比例增加，对内禀矫顽力的提升程度越大。

本发明的优化界面材料，使用方便，实际应用中，根据不同的生产工艺需求，按照需要的比例将优化界面材料添加到磁粉中用于烧结钕铁硼，在不同的季节，产品的剩磁和磁能积维持不变；同时可有效提高产品的内禀矫顽力，避免了环境和设备因素使产品矫顽力降低，导致产品不符合生产标准要求，与未添加优化界面材料的钕铁硼相比，加入优化界面材料的钕铁硼的矫顽力性能提高了1～7KOe。

Claims

1.一种烧结钕铁硼的优化界面材料，其特征在于，按质量分数计，包括以下组分及含量Pr-Nd，35～42%；Ho，4～10%；Gd，0.5～2%；Nb，0.1～0.5%；Al，1～5%；Cu，0.1～0.25%；B，0.99～1.02%；余者为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种烧结钕铁硼的优化界面材料，其特征在于，所述的Gd为1.0～1.8%；Nb为0.35%；Al为3%；Cu为0.2%；B为1%。

3.一种烧结钕铁硼的优化界面材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（3）将速凝片进行氢破碎，脱氢制得粒径为1～3mm的界面材料粉末；

（4）在每千克磁粉中加入20～100克界面材料粉末，得到混合磁粉；

（5）将上述混合磁粉制备烧结钕铁硼。