CN105161281A - 钕铁硼磁体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括：制备化学式为Nd14.02Lu0.11Fe80.1B5.67第一合金铸片；制备化学式为Nd37.2Ce12.8Fe40.88Al4.12B3.1第二合金铸片；第一合金铸片粉碎成粒径为7μm的第一合金粉末，第二合金铸片研磨成20μm的第二合金粉末，第一合金粉末在自动磁场成型机中成型，得到第一基质，将第一基质在700℃下煅烧，并切割成15×15×13cm的大小的多个第二基质；打磨第二基质的外周面，在第二基质的外周面固定第二合金粉末，形成外层；第二基质在压力为5个大气压下挤压，在温度530℃下煅烧40min后，再在1080℃下煅烧1h，冷却。本发明不仅工艺简单，而且制备的钕铁硼磁体磁性能高。

Description

钕铁硼磁体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种芯钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术
钕铁硼磁铁是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体，钕铁硼磁铁可分为粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种，钕铁硼磁铁作为第三代稀土永磁材料，具有很高的性能，其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀土永磁钕铁硼产业等功能材料不断带来新的用途，这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。目前在市面上制备钕铁硼多为工艺复杂，不易用于广泛生产。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种钕铁硼磁体的制备方法，其不仅工艺简单，而且制备的钕铁硼磁体磁性能高。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括：
步骤1、将含有Nd的化合物、含有Eu的化合物、纯铁粉、碳酸钴粉末和氧化硼粉末以及碳粉混合，得到第一混合固体粉末，C与Nd的化学计量比n为5；将第一混合固体粉末在氢气和氮气的混合气体中烧结，得到化学式为Nd14.02Lu0.11Fe80.1B5.67第一合金铸片；
步骤2、选取纯度为99.5％的金属钕粉、纯度为99.5％的金属铈粉、纯铁粉、碳酸钴粉末、三氧化二铝粉末和氧化硼粉末混合，得到第二混合固体粉末，在真空电磁炉中冶炼，得到化学式为Nd37.2Ce12.8Fe40.88Al4.12B3.1第二合金铸片；
步骤3、采用球磨制粉方法，将第一合金铸片粉碎成粒径为7μm的第一合金粉末，将第二合金铸片研磨成20μm的第二合金粉末，将第一合金粉末置于自动磁场成型机中成型，得到第一基质，将第一基质在700℃下煅烧1h，并将第一基质的切割成多个15×15×13cm的大小的多个第二基质；
步骤4、对于每个第二基质，采用钢丝球打磨第二基质的外周面打磨3min，在第二基质的外周面固定第二合金粉末，形成厚度为10cm的外层；
步骤5、将固定了外层的第二基质在压力为5个大气压下挤压6min，将挤压处理的第二基质，在温度530℃下煅烧40min后，再在1080℃下煅烧1h，冷却。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述步骤1中，纯铁粉的粒径为20mm。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述步骤2中，将第一合金粉末至于自动磁场成型机中，在1000kA/m的取向磁场下成型，得到第一基质。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述步骤4中，在第二基质外周面形成外层具体为：
S1、在第一粉末中加入其质量73％的偶联剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量13％的粘结剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量3％的润滑剂，搅拌均匀，得到混合液；
S2、在第二基质外周面涂抹两次混合液，在第二基质外周面形成外层，其中，每次涂抹的厚度为10cm，每次涂抹完混合液后，将第二基质置于环境温度为40℃的条件下，静置10min，在用1.5个大气压挤压第二基质；
S3、打磨使外层至其厚度为10cm。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述S1中，偶联剂为硅烷偶联剂。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述S1中，粘结剂为环氧树脂。
优选的是，所述的钕铁硼磁体的制备方法中，所述S1中，润滑剂为硬脂酸锌。
本发明至少包括以下有益效果：本发明中将粘结技术与烧结技术有机结合，通过粘结预先压缩成型，再通过烧结使其完全成型，这样制备出钕铁硼磁铁磁性能高，且降低了生产工艺的难度；本发明中采用两种合金铸片制备钕铁硼磁体，其能形成良好的晶型，有效的增强钕铁硼磁体磁性；本发明中还在加入润滑剂，较少摩擦，还可以减少磁体的非磁向性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种钕铁硼磁体的制备方法，包括：
步骤1、将含有Nd的化合物、含有Eu的化合物、纯铁粉、碳酸钴粉末和氧化硼粉末以及碳粉混合，得到第一混合固体粉末，C与Nd的化学计量比n为5；将第一混合固体粉末在氢气和氮气的混合气体中烧结，得到化学式为Nd14.02Lu0.11Fe80.1B5.67第一合金铸片；
步骤2、选取纯度为99.5％的金属钕粉、纯度为99.5％的金属铈粉、纯铁粉、碳酸钴粉末、三氧化二铝粉末和氧化硼粉末混合，得到第二混合固体粉末，在真空电磁炉中冶炼，得到化学式为Nd37.2Ce12.8Fe40.88Al4.12B3.1第二合金铸片；
步骤3、采用球磨制粉方法，将第一合金铸片粉碎成粒径为7μm的第一合金粉末，将第二合金铸片研磨成20μm的第二合金粉末，将第一合金粉末置于自动磁场成型机中成型，得到第一基质，将第一基质在700℃下煅烧1h，并将第一基质的切割成多个15×15×13cm的大小的多个第二基质；
步骤4、对于每个第二基质，采用钢丝球打磨第二基质的外周面打磨3min，在第二基质的外周面固定第二合金粉末，形成厚度为10cm的外层；增加第二合金粉末与第二基质接触面积；
步骤5、将固定了外层的第二基质在压力为5个大气压下挤压6min，将挤压处理的第二基质，在温度530℃下煅烧40min后，再在1080℃下煅烧1h，冷却。
另一种实施方式，纯铁粉的粒径为20mm；易于烧结。
另一种实施方式，步骤2中，将第一合金粉末至于自动磁场成型机中，在1000kA/m的取向磁场下成型，得到第一基质。
另一种实施方式，步骤4中，在第二基质外周面形成外层具体为：
S1、在第一粉末中加入其质量73％的偶联剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量13％的粘结剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量3％的润滑剂，搅拌均匀，得到混合液；
S2、在第二基质外周面涂抹两次混合液，在第二基质外周面形成外层，其中，每次涂抹的厚度为10cm，每次涂抹完混合液后，将第二基质置于环境温度为40℃的条件下，静置10min，在用1.5个大气压挤压第二基质；
S3、打磨使外层至其厚度为10cm。
另一种实施方式，S1中，偶联剂为硅烷偶联剂。
另一种实施方式，S1中，粘结剂为环氧树脂。
另一种实施方式，S1中，润滑剂为硬脂酸锌。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1、将含有Nd的化合物、含有Eu的化合物、纯铁粉、碳酸钴粉末和氧化硼粉末以及碳粉混合，得到第一混合固体粉末，C与Nd的化学计量比n为5；将第一混合固体粉末在氢气和氮气的混合气体中烧结，得到化学式为Nd14.02Lu0.11Fe80.1B5.67第一合金铸片；
步骤2、选取纯度为99.5％的金属钕粉、纯度为99.5％的金属铈粉、纯铁粉、碳酸钴粉末、三氧化二铝粉末和氧化硼粉末混合，得到第二混合固体粉末，在真空电磁炉中冶炼，得到化学式为Nd37.2Ce12.8Fe40.88Al4.12B3.1第二合金铸片；
步骤3、采用球磨制粉方法，将第一合金铸片粉碎成粒径为7μm的第一合金粉末，将第二合金铸片研磨成20μm的第二合金粉末，将第一合金粉末置于自动磁场成型机中成型，得到第一基质，将第一基质在700℃下煅烧1h，并将第一基质的切割成多个15×15×13cm的大小的多个第二基质；
步骤4、对于每个第二基质，采用钢丝球打磨第二基质的外周面打磨3min，在第二基质的外周面固定第二合金粉末，形成厚度为10cm的外层；
步骤5、将固定了外层的第二基质在压力为5个大气压下挤压6min，将挤压处理的第二基质，在温度530℃下煅烧40min后，再在1080℃下煅烧1h，冷却。
2.如权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，纯铁粉的粒径为20mm。
3.如权利要求2所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，将第一合金粉末至于自动磁场成型机中，在1000kA/m的取向磁场下成型，得到第一基质。
4.如权利要求1所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，在第二基质外周面形成外层具体为：
S1、在第一粉末中加入其质量73％的偶联剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量13％的粘结剂，搅拌均匀，再加入第一粉末质量3％的润滑剂，搅拌均匀，得到混合液；
S2、在第二基质外周面涂抹两次混合液，在第二基质外周面形成外层，其中，每次涂抹的厚度为10cm，每次涂抹完混合液后，将第二基质置于环境温度为40℃的条件下，静置10min，在用1.5个大气压挤压第二基质；
S3、打磨使外层至其厚度为10cm。
5.如权利要求4所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述S1中，偶联剂为硅烷偶联剂。
6.如权利要求4所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述S1中，粘结剂为环氧树脂。
7.如权利要求4所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，所述S1中，润滑剂为硬脂酸锌。
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