CN106601405A - 用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺 - Google Patents

用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其包括以下步骤：将用于制备钕铁硼合金的原料制成粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15‑20min变换一次旋转方向。本发明所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺能够提高粉末成分、粉末颗粒尺寸和粉末形状的一致性以及成型性。

Description

用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺
技术领域
本发明涉及一种钕铁硼永磁体的制备方法。更具体地说，本发明涉及一种用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺。
背景技术
烧结钕铁硼永磁体因其具有高磁能积、高矫顽力被广泛应用于新能源汽车、电子产品等领域，特别是近年来随着新能源汽车的发展以及电子产品的发展，烧结钕铁硼永磁体的市场需求量急剧增加，同时对其性能质量要求也越来越高。而烧结钕铁硼永磁体采用粉末冶金、压型、烧结等工艺制备而成，而粉末冶金作为初始环节，粉末的质量对磁体的性能起着至关重要的作用。在烧结钕铁硼的传统工业生产中，气流磨制粉后，粉末的成分、粉末颗粒尺寸以及粉末颗粒形状的均一性比较差，并且粉末的成型性比较差，需要进一步进行混粉工艺来改善。工业生产中一般采用V型混粉机单方向旋转，并且对混粉机的运转速度以及混粉时间没有固定要求，导致粉末的一致性以及成型性较低。
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用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其能够提高粉末成分、粉末颗粒尺寸和粉末形状的一致性以及成型性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，包括以下步骤：将用于制备钕铁硼合金的原料制成粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15-20min变换一次旋转方向。优选每15min变换一次旋转方向。
优选的是，所述粉末的体积不超过所述V型混粉机容量的二分之一。
优选的是，所述V型混粉舱的混粉时间为60-90min。
优选的是，所述V型混粉舱的旋转频率为10-20rpm/min。
优选的是，所述原料括按质量百分比计算的以下组分：Pr-Nd，28％-33％；Dy，0-10％；Tb，0-10％；Nb，0-5％；Al：0-1％；B，0.5％-2.0％；Cu，0-1％；Co，0-3％；Ga，0-2％；Gd，0-2％；Ho，0-2％；Zr，0-2％；余量为Fe。
优选的是，所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺还包括：所述原料利用真空熔炼技术在中频感应加热的条件下熔化金属，获得钕铁硼合金。
优选的是，所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺还包括：将所述钕铁硼合金在氢破炉中吸氢脱氢破碎，中碎机进一步破碎，再通过气流磨用氮气保护磨制成粉末。
优选的是，所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺包括以下步骤：
1)选取制备钕铁硼合金的原料，所述原料括按质量百分比计算的以下组分：Pr-Nd，28％-33％；Dy，0-10％；Tb，0-10％；Nb，0-5％；Al：0-1％；B，0.5％-2.0％；Cu，0-1％；Co，0-3％；Ga，0-2％；Gd，0-2％；Ho，0-2％；Zr，0-2％；余量为Fe；
2)将所述原料利用真空熔炼技术在中频感应加热的条件下熔化金属，获得钕铁硼合金；
3)将所述钕铁硼合金在氢破炉中吸氢脱氢破碎，中碎机进一步破碎，再通过气流磨用氮气保护磨制成粉末；
4)将所述粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15min变换一次旋转方向，所述粉末的体积不超过所述V型混粉机容量的二分之一，所述V型混粉舱的混粉时间为60-90min，所述V型混粉舱的旋转频率为10-20rpm/min。
本发明至少包括以下有益效果：通过实验论证，混粉机运转速度过快或过慢，混粉时间过长或过短都会导致粉末的一致性以及成型性。本发明所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，采用“V”型混粉顺时针和逆时针交替旋转，并且在特定的运转频率范围内以及特定的混粉时间内，粉末的一致性以及成型性都会达到最佳状态。通过本发明的混粉工艺方法混后的粉末其一致性明显提高，粉末的压型性得到了有效改善，压型一次成型合格率得到了提高。
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为本发明所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺中所述混粉舱的运转示意图。
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”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，包括：将用于制备钕铁硼合金的原料制成粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15-20min变换一次旋转方向，优选每15min变换一次旋转方向。本发明选择每15min变换一次混粉舱的旋转方向，打破粉末在混粉舱旋转过程中形成的物料流，使得混粉舱中每个点位的粉末能够均匀混合。所述粉末的体积不超过所述V型混粉机容量的二分之一。每次混粉过程中装入混粉舱内的粉末量不能过多，提高粉末一致性。所述V型混粉舱的混粉时间为60-90min。所述V型混粉舱的转速为10-20rpm/min。选用特定的转速，避免转速过大时，粉末被离心力黏贴在混粉舱的内壁上，影响混粉效果。如果转速过小，混粉效果会大大降低。
实施例1
所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺包括以下步骤：
1)选取制备钕铁硼合金的原料，所述原料括按质量百分比计算的以下组分：Pr-Nd，28％-33％；Dy，0-10％；Tb，0-10％；Nb，0-5％；Al：0-1％；B，0.5％-2.0％；Cu，0-1％；Co，0-3％；Ga，0-2％；Gd，0-2％；Ho，0-2％；Zr，0-2％；余量为Fe；
2)将所述原料利用真空熔炼技术在中频感应加热的条件下熔化金属，获得钕铁硼合金；
3)将所述钕铁硼合金在氢破炉中吸氢脱氢破碎，中碎机进一步破碎，再通过气流磨用氮气保护磨制成粉末；
4)将所述粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15min变换一次旋转方向，所述粉末的体积为所述V型混粉机容量的二分之一，所述V型混粉舱的混粉时间为90min，所述V型混粉舱的旋转频率为20rpm/min。
实施例2
1)取400kg42SH牌号的气流磨后的粉末装入V型混粉机内，其中V型混粉机的混粉舱容量为1000kg；
2)V型混粉机的混粉舱设定为顺时针和逆时针交替运转，每15min变换一次方向；
3)将V型混粉机的运转频率设为15rpm/min；
4)混粉时间设定为75min；
对比例
取400kg42SH牌号的气流磨后的粉末装入V型混粉机内，采用传统混粉工艺进行混粉。
检测方法：
1)出粉时取4个点的粉末分别测平均粒度SMD，稀土总量(∑RE)和Dy含量，结果见表1；
表1各点位粉末的平均粒度(SMD/μm)，稀土总量(∑RE)和Dy含量
从表1中可以看出，本发明所述用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，通过改变混粉舱旋转方向，采用特定的转速、装粉量以及混粉时间，使得不同点位粉末的一致性大大提高。
2)该批粉末钝化4h后进行压型，记录该批粉末的一次成型合格率。结果见下表2；
表2：两种工艺混后的42SH粉末的一次成型合格率对比
混粉方法 一次成型合格率
传统工艺 92.4％
本发明工艺 98.9％
从表2中可以看出，采用本发明所述混粉工艺后，粉末一次成型合格率大大提高。
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 (8)

1.一种用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，包括以下步骤：将用于制备钕铁硼合金的原料制成粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15-20min变换一次旋转方向。
2.如权利要求1所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，所述粉末的体积不超过所述V型混粉机容量的二分之一。
3.如权利要求2所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，所述V型混粉舱的混粉时间为60-90min。
4.如权利要求3所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，所述V型混粉舱的旋转频率为10-20rpm/min。
5.如权利要求1所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，所述原料括按质量百分比计算的以下组分：Pr-Nd，28％-33％；Dy，0-10％；Tb，0-10％；Nb，0-5％；Al：0-1％；B，0.5％-2.0％；Cu，0-1％；Co，0-3％；Ga，0-2％；Gd，0-2％；Ho，0-2％；Zr，0-2％；余量为Fe。
6.如权利要求1所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，还包括：所述原料利用真空熔炼技术在中频感应加热的条件下熔化金属，获得钕铁硼合金。
7.如权利要求6所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，还包括：将所述钕铁硼合金在氢破炉中吸氢脱氢破碎，中碎机进一步破碎，再通过气流磨用氮气保护磨制成粉末。
8.如权利要求1所述的用于制备钕铁硼永磁体的混粉工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取制备钕铁硼合金的原料，所述原料括按质量百分比计算的以下组分：Pr-Nd，28％-33％；Dy，0-10％；Tb，0-10％；Nb，0-5％；Al：0-1％；B，0.5％-2.0％；Cu，0-1％；Co，0-3％；Ga，0-2％；Gd，0-2％；Ho，0-2％；Zr，0-2％；余量为Fe；
2)将所述原料利用真空熔炼技术在中频感应加热的条件下熔化金属，获得钕铁硼合金；
3)将所述钕铁硼合金在氢破炉中吸氢脱氢破碎，中碎机进一步破碎，再通过气流磨用氮气保护磨制成粉末；
4)将所述粉末后装入V型混粉舱内进行混粉，所述V型混粉舱按顺时针和逆时针方向交替旋转且每15min变换一次旋转方向，所述粉末的体积不超过所述V型混粉机容量的二分之一，所述V型混粉舱的混粉时间为60-90min，所述V型混粉舱的旋转频率为10-20rpm/min。
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