CN103996478B - 一种钕铁硼磁体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于钕铁硼磁体制备的有机添加剂，其特征在于，按质量百分比组成包括：酯类物质：0.1％～50％；液体石蜡：0.1％～25％；聚丁烯：0.05％～10％；偶联剂：0.01％～5％；余量为烃类溶剂。本发明提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：将钕铁硼微细粉和权利要求1所述的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物，再将得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体。本发明的提供钕铁硼磁体制备方法，将本发明制备的有机添加剂和钕铁硼微细粉加入磁体的烧结过程中，能够有效的利用微细粉，并且在生产过程中微细粉不易自燃和团聚，进而减少了安全隐患，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于磁体制备技术领域，尤其涉及一种钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术
磁体是能够产生磁场的物质，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。磁体一般分为永磁体和软磁体，作为导磁体和电磁体的材料大都是软磁体，其极性是随所加磁场极性而变化的；而永磁体即硬磁体，能够长期保持其磁性的磁体，不易失磁，也不易被磁化。因而，无论是在工业生产还是在日常生活中，硬磁体最常用的强力材料之一。
硬磁体可以分为天然磁体和人造磁体，人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相同的效果，而且还可以提高磁力。早在18世纪就出现了人造磁体，但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢，直到20世纪30年代制造出铝镍钴磁体(AlNiCo)，才使磁体的大规模应用成为可能。随后，20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite)，60年代，稀土永磁的出现，则为磁体的应用开辟了一个新时代，第一代钐钴永磁SmCo5，第二代沉淀硬化型钐钴永磁Sm2Co17，迄今为止，发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB)。虽然目前铁氧体磁体仍然是用量最大的永磁材料，但钕铁硼磁体的产值已大大超过铁氧体永磁材料，已发展成一大产业。
钕铁硼磁体也称为钕磁体(Neodymium magnet)，其化学式为Nd2Fe14B，是一种人造的永久磁体，也是目前为止具有最强磁力的永久磁体，其最大磁能积((BH)max)高过铁氧体10倍以上，在裸磁的状态下，其磁力可达到3500高斯左右。钕铁硼磁体的优点是性价比高，体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点，如此高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，在磁学界被誉为磁王。因而，钕铁硼磁体的制备和扩展一直是业内持续关注的焦点。
目前，业内通常采用粉末冶金的烧结方法制备钕铁硼磁体，因而，钕铁硼粉末的性能和质量对最终产品的性能起决定性作用。生产钕铁硼粉末的常规做法是先用氢破碎工艺制备钕铁硼粗粉，然后再用气流磨将粗粉磨成细粉。在上述磨粉过程中会产生费氏粒度小于等于2.5μm的微细粉。这部分微细粉由于费氏粒度太小，比表面积很大，活性过高，导致在生产过程中容易造成自燃，造成安全隐患，若将其烧制在最终的钕铁硼磁体中，微细粉容易团聚，形成缺陷，影响磁体性能，所以生产企业通常都将这部分微细粉废弃不用。但这些微细粉中都含有大量稀土元素，且含量大大高于正常生产所需的钕铁硼粉末中的稀土含量，直接废弃造成了资源的浪费和成本提高。
因此，如何利用这些钕铁硼微细粉，减少相应的资源浪费，进而降低生产成本，一直是钕铁硼生产企业亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体的制备方法，本发明的提供钕铁硼磁体制备方法，将本发明制备的有机添加剂和钕铁硼微细粉加入磁体的烧结过程中，能够有效的利用微细粉，并且在生产过程中微细粉不易自燃和团聚，进而减少了安全隐患，降低了生产成本。
本发明提供了一种用于钕铁硼磁体制备的有机添加剂，其特征在于，按质量百分比组成包括：
酯类物质：0.1％～50％；
液体石蜡：0.1％～25％；
聚丁烯：0.05％～10％；
偶联剂：0.05％～10％；
余量为烃类溶剂。
优选的，所述酯类物质为辛酸甲酯、壬酸甲酯和癸酸甲酯的一种或多种。
优选的，所述聚丁烯为分子量为400～1000。
优选的，所述烃类溶剂为C5～C13的链烷烃溶剂。
优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂和/或硅烷偶联剂；
所述钛酸酯偶联剂为KR-38S、KR-138S、KR-238S、KR-7和KR-12中一种或几种；所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570和KH580中的一种或几种。
本发明提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
A)将钕铁硼微细粉和上述技术方案中任意一项所述的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物；
B)将步骤A)得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体；
所述钕铁硼微细粉的费氏粒度小于2.5μm。
优选的，所述有机添加剂与钕铁硼微细粉的质量比为(0.0002～0.10)：1。
优选的，所述钕铁硼粉末的费氏粒度为2.5～4.0μm。
优选的，所述钕铁硼微细粉与钕铁硼粉末的质量比为(0.005～0.1)：1。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体，其特征在于，由钕铁硼微细粉、上述技术方案中任意一项所述的有机添加剂和钕铁硼粉末经过烧结得到。
本发明提供了一种钕铁硼磁体及其制备方法以及一种用于钕铁硼磁体制备的有机添加剂，本发明提供的钕铁硼磁体的制备方法，首先将钕铁硼微细粉和按质量百分比包括0.1％～50％的酯类物质、0.1％～25％的液体石蜡、0.05％～10％的聚丁烯、0.05％～10％的偶联剂和余量的烃类溶剂的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物，再将上述步骤得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体；所述钕铁硼微细粉的费氏粒度小于2.5μm。与现有技术相比，本发明提供的钕铁硼磁体制备方法，将本发明制备的有机添加剂和钕铁硼微细粉加入磁体的烧结过程中，能够有效的利用了钕铁硼磁体制备过程中，被废弃的费氏粒度小于2.5μm的钕铁硼微细粉，并且在生产过程中微细粉不易自燃和团聚，进而减少了安全隐患，而且这部分微细粉通常都含有40％以上的稀土元素，含量大大高于正常生产所需的钕铁硼粉末中的稀土含量，进而降低了生产成本，节约了稀土资源。本发明提供的钕铁硼磁体的剩磁(Br)为12.45kGs，矫顽力(Hcj)为14.57kOe，磁能积((BH)max)为40.28MGsOe，方形度(Hk/Hcj)为0.960，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可；本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯。
本发明提供了一种用于钕铁硼磁体制备的有机添加剂，其特征在于，按质量百分比组成包括：
酯类物质：0.1％～50％；
液体石蜡：0.1％～25％；
聚丁烯：0.05％～10％；
偶联剂：0.05％～10％；
余量为烃类溶剂。
所述酯类物质优选为辛酸甲酯、壬酸甲酯和癸酸甲酯的一种或多种，更优选为辛酸甲酯、壬酸甲酯或癸酸甲酯；所述聚丁烯的分子量优选为400～1000，更优选为450～700；所述偶联剂优选为钛酸酯偶联剂和/或硅烷偶联剂，更优选为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂；所述钛酸酯偶联剂优选为KR-38S、KR-138S、KR-238S、KR-7和KR-12中一种或几种，更优选为KR-38S、KR-138S、KR-238S、KR-7或KR-12，最优选为KR-38S、KR-138S或KR-7；所述硅烷偶联剂优选为KH550、KH560、KH570和KH580中的一种或几种，更优选为KH550、KH560、KH570或KH580，最优选为KH550、KH560或KH580；本发明对所述烃类溶剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于此类添加剂的烃类溶剂即可，为方便在后续过程中脱碳处理，优选为C5～C13的链烷烃溶剂，更优选为正己烷，正庚烷，正辛烷和正癸烷中的一种或多种，最优选为正己烷，正庚烷或正辛烷；本发明对液体石蜡没有特别限制，以本领域技术人员熟知的液体石蜡即可，优选为原油中250～400℃的轻质润滑油馏分，经酸碱精制、水洗、干燥、白土吸附、加抗氧剂等后处理工序制得。
本发明还提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
A)将钕铁硼微细粉和上述技术方案中任意一项所述的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物；
B)将步骤A)得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体；
所述钕铁硼微细粉的费氏粒度小于2.5μm。
本发明首先将钕铁硼微细粉和本发明提供的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物；所述钕铁硼微细粉的费氏粒度优选为小于2.5μm，更优选为小于或等于2.3μm，最优选为小于或等于2.0μm；所述钕铁硼粉末的费氏粒度优选为2.5～4.0μm，更优选为2.8～3.7μm，最优选为3.0～3.5μm；所述有机添加剂与钕铁硼微细粉的质量比优选为(0.0002～0.10)：1，更优选为(0.001～0.02)：1，最优选为(0.003～0.01)：1。
本发明对所述钕铁硼微细粉的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体生产过程中产生的微细粉即可，在本发明中，将钕铁硼铸锭或薄片合金进行氢破碎后，得到钕铁硼粗粉，再用气流磨研磨成钕铁硼细粉，在研磨过程中，分离出来的费氏粒度小于2.5μm的微细粉末，即为钕铁硼微细粉；本发明对所述费氏粒度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的费氏粒度的定义即可；本发明对所述费氏粒度的测定没有特别限制，以本领域技术人员熟知的测定费氏粒度的方法即可；本发明对所述混合的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方式即可，本发明优选为均匀混合；本发明对混合的设备没有特别要求，以本领域技术人员熟知的混合设备即可。本发明将所述钕铁硼微细粉和所述有机添加剂均匀混合，从而使有机添加剂均匀的包覆在钕铁硼微细粉的颗粒表面，一方面可以隔绝空气，防止微细粉末和空气中的氧反应导致氧化甚至自燃，另一方面也能起到对微细粉末的润滑作用，使得微细粉末之间不易团聚粘连，也使得后续的处理过程更容易混匀。
本发明然后将上述步骤得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体；所述钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末的质量比优选为(0.005～0.1)：1，更优选为(0.01～0.08)：1，最优选为(0.03～0.05)：1。
本发明为保证磁体烧结的效果，优选先将钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末混合均匀后，再进行烧结，得到钕铁硼磁体；本发明对所述钕铁硼微细粉混合物和钕铁硼粉末混合的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方式即可；本发明对所述烧结的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体的烧结方式即可；本发明对烧结的设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钕铁硼磁体的烧结设备即可。
本发明的提供钕铁硼磁体制备方法，将本发明制备的有机添加剂和钕铁硼微细粉加入磁体的烧结过程中，使得有机添加剂均匀的包覆在微细粉末颗粒表面，一方面可以隔绝空气，防止粉末和空气中的氧反应导致氧化甚至自燃，另一方面也能起到对粉末润滑的作用，使得粉末之间不易团聚粘连，解决了由于钕铁硼微细粉中含有大量的单畴体，粉末颗粒在静磁和静电的作用下，团聚形成二次颗粒，很难在混合过程中打散并混合均匀，导致磁体在烧结过程中出现缺陷的问题。本发明的提供钕铁硼磁体制备方法，能够有效的利用富含稀土元素的钕铁硼微细粉，在生产过程中钕铁硼微细粉不易自燃和团聚，进而减少了安全隐患，降低了生产成本，节约了稀土资源。
本发明还提供了一种由上述技术方案中任意一项所述的有机添加剂、钕铁硼微细粉和钕铁硼粉末经过烧结得到的钕铁硼磁体。本发明对经过上述制备方法得到的钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果表明，本发明提供的钕铁硼磁体的剩磁(Br)为12.45kGs，矫顽力(Hcj)为14.57kOe，磁能积((BH)max)为40.28MGsOe，方形度(Hk/Hcj)为0.960，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的钕铁硼磁体及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
比较例1
不含有钕铁硼微细粉和有机添加剂的钕铁硼磁体
首先，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：3.5wt％，Al：0.5wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1.0wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.15mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在2.5～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
然后将上述钕铁硼粉末在1.0T的取向磁场下，压制成生坯，并用CIP工艺进一步压制生坯，再放入真空烧结炉中，在1030℃的温度条件下烧结5小时以后，然后冷却并在400℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表1，表1为比较例1制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表1比较例1～2制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表
实施例1
首先按质量百分比称取辛酸甲酯、液体石蜡、分子量为400的聚丁烯、硅烷偶联剂KH550以及余量的正戊烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表2，表2为实施例1制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表2实施例1制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：3.5wt％，Al：0.5wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1.0wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得厚度为0.15mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在2.5～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于2.5μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:100的质量比，在V形混粉机中充分混合3小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1040℃的温度条件下烧结5小时以后，然后冷却并在400℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表3，表3为实施例1制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表3实施例1制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表3中可以看出，本发明实施例1制备的1～6号烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.42～12.59kGs，矫顽力Hcj为13.91～14.12kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.25～0.61％，砂眼缺陷率为0.5～0.77％，炭残留为745～1096ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表3中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表3中实施例1制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例2
首先按质量百分比称取壬酸甲酯、液体石蜡、分子量为400的聚丁烯、硅烷偶联剂KH570以及余量的正己烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表4，表4为实施例2制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表4实施例2制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1.0wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1.0wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.18mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在3.0-5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于3.0μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合3小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1050℃的温度条件下烧结6小时以后，然后冷却并在500℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表5，表5为实施例2制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表5实施例2制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表5中可以看出，本发明实施例2制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.14-12.60kGs，矫顽力Hcj为13.31-14.18kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.28-0.55％，砂眼缺陷率为0.41-0.70％，碳残留为709-998ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表5中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表5中实施例2制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例3
首先按质量百分比称取癸酸甲酯、液体石蜡、分子量为450的聚丁烯、钛酸酯偶联剂KR-38S以及余量的正己烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表6，表6为实施例3制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表6实施例3制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1.0wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1.0wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.20mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在2.5～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于2.5μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合2小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1020℃的温度条件下烧结9小时以后，然后冷却并在450℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表7，表7为实施例3制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表7实施例3制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
| 编号 | 剩磁Br | 矫顽力 | 产品崩 | 沙眼缺 | 碳残留 |
| (kGs) | Hcj(kOe) | 边率(％) | 陷率(％) | (ppm) | |
| 1 | 12.18 | 13.30 | 0.42 | 0.65 | 745 |
| 2 | 12.27 | 13.43 | 0.38 | 0.55 | 816 |
| 3 | 12.33 | 13.52 | 0.31 | 0.58 | 882 |
| 4 | 12.65 | 14.18 | 0.31 | 0.47 | 924 |
| 5 | 12.40 | 13.61 | 0.25 | 0.43 | 983 |
| 6 | 12.35 | 13.21 | 0.25 | 0.50 | 1088 |
| 7 | 12.01 | 13.00 | 3.8 | 4.2 | 699 |
从表7中可以看出，本发明实施例3制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.18～12.65kGs，矫顽力Hcj为12.21～14.18kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.25～0.42％，砂眼缺陷率为0.43～0.65％，碳残留为745～1088ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表7中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表7中实施例3制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例4
首先按质量百分比称取癸酸甲酯、液体石蜡、分子量为680的聚丁烯、钛酸酯偶联剂KR-238S以及余量的正己烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表8，表8为实施例4制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表8实施例4制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1.0wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：0.5wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.20mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在2.5～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于2.5μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合2小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1035℃的温度条件下烧结9小时以后，然后冷却并在550℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表9，表9为实施例4制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表9实施例4制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表9中可以看出，本发明实施例4制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.17～12.54kGs，矫顽力Hcj为13.53～14.00kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.23～1.8％，砂眼缺陷率为0.7-3.0％，碳残留为781～1744ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表9中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表9中实施例4制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例5
首先按质量百分比称取辛酸甲酯、液体石蜡、分子量为450的聚丁烯、硅烷偶联剂KH550以及余量的正庚烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表10，表10为实施例5制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表10实施例5制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：0.5wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.25mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在2.5～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于2.5μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合2小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1030℃的温度条件下烧结9小时以后，然后冷却并在500℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表11，表11为实施例5制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表11实施例5制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表11中可以看出，本发明实施例5制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.33～12.59kGs，矫顽力Hcj为13.75～14.10kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.31～0.42％，砂眼缺陷率为0.4～0.67％，碳残留为779～1097ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表11中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表11中实施例5制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例6
首先按质量百分比称取辛酸甲酯、液体石蜡、分子量为450的聚丁烯、硅烷偶联剂KH550以及余量的正癸烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表10，表10为实施例5制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表12实施例6制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.20mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在3.0～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于3.0μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合2小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1030℃的温度条件下烧结9小时以后，然后冷却并在500℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表13，表13为实施例6制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表13实施例6制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表13中可以看出，本发明实施例6制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.21～12.53kGs，矫顽力Hcj为13.69～14.10kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.28～0.4％，砂眼缺陷率为0.37～0.5％，碳残留为742～1091ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表13中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表13中实施例6制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
实施例7
首先按质量百分比称取癸酸甲酯、液体石蜡、分子量为450的聚丁烯、硅烷偶联剂KH550以及余量的正癸烷溶剂，得到有机添加剂，具体质量百分比参见表14，表14为实施例7制备的有机添加剂的质量百分比组成。
表14实施例7制备的有机添加剂的质量百分比组成
然后，按照质量百分比组成称取Pr-Nd：30wt％，Dy：0.5wt％，Al：1wt％，B：1.0wt％，Cu：0.1wt％，Co：1wt％以及余量的Fe，采用SC工艺熔炼铸造制得平均厚度为0.20mm的合金薄片，并使用HD工艺制成钕铁硼磁体粗粉。
再将钕铁硼粗粉投入气流磨中，使用压缩氮气磨成细粉，调整气流磨的参数，控制出粉费氏粒度在3.0～5.0μm，得到钕铁硼粉末。
取出上述气流磨过程中单独排出的费氏粒度小于3.0μm的钕铁硼微细粉，添加微细粉质量的5％的上述有机添加剂，再均匀搅拌充分混合后，得到钕铁硼微细粉混合物。
将上述钕铁硼微细粉混合物和气流磨制得的钕铁硼粉末，按照5:95的质量比，在V形混粉机中充分混合2小时后，得到钕铁硼混合粉末。
最后将上述钕铁硼混合粉末在1.0T的取向磁场下，并用CIP工艺进一步压制生坯。将压制好的生坯再放入真空烧结炉中，在1030℃的温度条件下烧结9小时以后，然后冷却并在500℃的温度条件下进行时效处理，最终得到烧结钕铁硼磁体。
将上述方法制备的烧结钕铁硼磁体进行性能检测，实验结果参见表15，表15为实施例7制备的烧结钕铁硼磁体的性能数据表。
表15实施例7制备的烧结钕铁硼磁体性能数据表
从表15中可以看出，本发明实施例7制备的烧结钕铁硼磁体的剩磁Br为12.18～12.57kGs，矫顽力Hcj为13.74～14.10kOe，与常规的钕铁硼磁体产品性能基本持平，符合行业内的应用标准；产品崩边率为0.25～0.38％，砂眼缺陷率为0.33～0.6％，碳残留为750-1087ppm，与常规的钕铁硼磁体产品质量基本相同甚至更优异，符合行业内的应用标准。表15中7号烧结钕铁硼磁体为烧结过程中，添加钕铁硼微细粉，但不添加有机添加剂的烧结钕铁硼磁体，表15中实施例7制备的1～6号烧结钕铁硼磁体与7号烧结钕铁硼磁体，在磁体性能以及产品性能上显著提高，因而可以看出，添加剂的加入会提高添加钕铁硼微细粉烧结钕铁硼磁体的性能。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于钕铁硼磁体制备的有机添加剂，其特征在于，按质量百分比组成包括：
酯类物质：0.1％～50％；
液体石蜡：0.1％～25％；
聚丁烯：0.05％～10％；
偶联剂：0.01％～5％；
余量为烃类溶剂。
2.根据权利要求1所述的有机添加剂，其特征在于，所述酯类物质为辛酸甲酯、壬酸甲酯和癸酸甲酯的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的有机添加剂，其特征在于，所述聚丁烯的分子量为400～1000。
4.根据权利要求1所述的有机添加剂，其特征在于，所述烃类溶剂为C5～C13的链烷烃溶剂。
5.根据权利要求1所述的有机添加剂，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂和/或硅烷偶联剂；
所述钛酸酯偶联剂为KR-38S、KR-138S、KR-238S、KR-7和KR-12中一种或几种；所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570和KH580中的一种或几种。
6.一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
A)将钕铁硼微细粉和权利要求1～5任意一项所述的有机添加剂混合后，得到钕铁硼微细粉混合物；
B)将步骤A)得到的钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末进行烧结后，得到钕铁硼磁体；
所述钕铁硼微细粉的费氏粒度小于2.5μm。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述有机添加剂与钕铁硼微细粉的质量比为(0.0002～0.10)：1。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钕铁硼粉末的费氏粒度为2.5～4.0μm。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钕铁硼微细粉混合物与钕铁硼粉末的质量比为(0.005～0.1)：1。
10.一种钕铁硼磁体，其特征在于，由钕铁硼微细粉、权利要求1～5任意一项所述的有机添加剂和钕铁硼粉末经过烧结得到；
所述钕铁硼微细粉的费氏粒度小于2.5μm。
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| CN1272214A (zh) * | 1998-04-22 | 2000-11-01 | 住友特殊金属株式会社 | 生产R－Fe－B磁体的方法和用于模压加工该磁体的润滑剂和脱模剂 |
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