CN107610863A - 一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼60％～80％，氧化剂5％～10％，除锈剂2～5％，防氧化剂2％～5％，活性炭粉2～5％。添加防氧化剂，有利于铁硼永磁材料具有良好的耐硬水性能，热稳定性好，在高温状态时仍具有良好的防锈功能，在金属表面形成疏水性薄膜，对铁硼永磁材料进行保护；添加活性炭粉，可以吸附钕铁硼永磁材料内部的水分和灰尘，保障了其纯度。
Description
技术领域
本发明涉及一种永磁材料，具体涉及一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法。
背景技术
永磁材料具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中，永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。永磁材料包括铁氧体永磁、稀土永磁(稀土钴、钕铁硼等)、铝镍钴、铁铬钴、铝铁等材料，其中最常用、用量最大的是铁氧体永磁、钕铁硼稀土永磁。铁氧体永磁在永磁材料中，尽管综合磁性能较低，但与金属永磁相比，电阻率高，稳定性好，耐环境变化强，原料来源丰富、性能价格比较高、工艺成熟，又不存在氧化问题，故在永磁材料的诸多应用领域，仍是最理想的首选永磁材料。铁氧体永磁自50年代批量生产以来，其发展势头十分迅猛，目前产值约为稀土永磁的1.5倍，预计今后较长一段时间内，它仍将是应用最广、需求量最大的永磁材料。但现有的钕铁硼永磁材料由于钕铁硼中钕化学活泼性很强，导致在使用时，挥发较快使得材料浪费量较多；同时钕铁硼永磁材料含有较多的杂质和水分，导致产品性能不高，纯度较低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钕铁硼永磁材料的配方，以提高钕铁硼永磁材料的抗氧化率以及对钕铁硼永磁材料内部的杂质和水分进行吸收。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种钕铁硼永磁材料的配方，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼60％～80％，氧化剂5％～10％，除锈剂2～5％，防氧化剂2％～5％，活性炭粉2～5％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述配置方法如下：
步骤一：将钕铁硼放入搅拌罐内，搅拌30～50分钟，产生钕铁硼粉末；
步骤二：将步骤一所述的钕铁硼粉末加入氧化剂，充分搅拌10～15分钟，搅拌均匀后倒入容器管内；
步骤三：将除锈剂倒入步骤二所述的容器管内，充分搅拌5～10分钟，使得除锈剂完全溶解；
步骤四：将步骤三制作的粉末物加入熔炉内，控制温度在1000°～1600°，时间控制在30～60分钟，形成溶液；
步骤五：将步骤四所述的溶液与水冷铜模相接触，并形成片状晶物质；
步骤六：将步骤五所述的片状晶物质加入氢碎装置内，抽真空，并加热到600°～800°，时间控制在10～30分钟，形成较小的颗粒物；
步骤七：将步骤六所述的颗粒物放入气流研磨制粉机内，研磨10～15分钟，形成粉末状，使其粉末物颗粒粒径2～5um；
步骤八：将步骤六所述的粉末物放置在压力板上，双向挤压10～15分钟，使其压坯压密度相均匀，并放入放置桶内；
步骤九：将防氧化剂加入步骤八所述的放置桶内，搅拌5～10分钟，使防氧化剂充分融合；
步骤十：将活性炭粉加入步骤九所述的放置桶内，搅拌5～10分钟，使活性炭粉分布均匀即可。
作为本发明的一种优选技术方案，所述压力板压力方向与磁场的方向相互平行。
作为本发明的一种优选技术方案，所述氧化剂为氯酸盐、高氯酸盐、无机过氧化物、硝酸盐和高锰酸盐的任意一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述除锈剂主要是由优质表面活性剂、有机酸、促进剂、缓蚀剂和去离子水组成，不含无机酸及其它有毒无机盐。
作为本发明的一种优选技术方案，所述防氧化剂制配方法：取植酸按0.05％的比例溶入水中，溶液在10～80℃时将40微米的电解湿铜粉放入溶液中2小时，期间进行充分搅拌，然后将铜粉从溶液中分离出来即可。
作为本发明的一种优选技术方案，所述活性炭粉制配方法：将含碳原料进行预先处理，处理方法可能包括烘干、去杂、破碎、制粉、甚至预先氧化处理等过程中的一项或多项。使用氢氧，仅需将原料破碎至一定块度即可，若以溶液状态使用时，则需将化学采用蒸馏水或去离子水配制成一定浓度的化学溶液，有时不仅要控制溶液的浓度，还要控制溶液的比重甚至电离系数。第二步，原料混合将含碳原料和化学药剂按比例混合，对于某些原料，混合后可能还要附加一个磨制工序，以使原料更充分地接触以利于后继工序化学反应的进行。第三步，加热升温进行水解或氧化、脱氢等化学反应通常在400～1000℃温度范围内进行，且多采取惰性气体保护，或机械方法隔绝空气来进行。有时还会采取程序升温工艺来获得某种特殊功能的活性炭产品。此工序结束后，可获得固定碳含量达80～95％的碳骨架与原料化学药剂的转化物(反应产物)、未反应的化学药剂混合在一起的产物，一般来说，这种混合产物极易燃烧，甚至会发生爆燃，需立刻进入后继工序进行处理以降低这种危险性。第四步，浸提，去除活化剂及其反应产物上述混合产物冷却后，一般用自来水反复浸洗(有时会在若干次水洗之后加入稀酸来提高活性炭的纯度)，以彻底去除活化药剂及其反应产物，即可。
本发明的技术方案中，防氧化剂是一类照相化学药品，本身系一弱还原剂，加在照相乳剂或显影液中依靠自身氧化而防止其他化学药品氧化。乳剂中使用的防氧化剂多为羟基酚、萘酚类和苯亚磺酸盐类。如苯亚磺酸钠可延长感光材料的寿命，邻苯二酚可保护光谱增感剂不氧化。显影液中所用的防氧化剂多为亚硫酸盐、羟胺类以及水杨酸类衍生物，如亚硫酸钠、羟胺盐酸盐、抗坏血酸；具有良好的耐硬水性能，热稳定性好，在高温状态时仍具有良好的防锈功能，在金属表面形成疏水性薄膜。同时活性炭粉是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，具有相当大的比表面积，有很强的吸附性，可以吸附钕铁硼永磁材料内部的水分和灰尘，保障了其纯度。
本发明所达到的有益效果是：该装置是一种钕铁硼永磁材料的配方，添加防氧化剂，有利于铁硼永磁材料具有良好的耐硬水性能，热稳定性好，在高温状态时仍具有良好的防锈功能，在金属表面形成疏水性薄膜，对铁硼永磁材料进行保护；添加活性炭粉，有利于通过活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，具有相当大的比表面积，有很强的吸附性，可以吸附钕铁硼永磁材料内部的水分和灰尘，保障了其纯度，提供了一种钕铁硼永磁材料的配方。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种钕铁硼永磁材料的配方，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼60％，氧化剂5％，除锈剂2，防氧化剂2％，活性炭粉2％。
配置方法如下：
步骤一：将钕铁硼放入搅拌罐内，搅拌30分钟，产生钕铁硼粉末；
步骤二：将步骤一所述的钕铁硼粉末加入氧化剂，充分搅拌10分钟，搅拌均匀后倒入容器管内；
步骤三：将除锈剂倒入步骤二所述的容器管内，充分搅拌5分钟，使得除锈剂完全溶解；
步骤四：将步骤三制作的粉末物加入熔炉内，控制温度在1000°，时间控制在30分钟，形成溶液；
步骤五：将步骤四所述的溶液与水冷铜模相接触，并形成片状晶物质；
步骤六：将步骤五所述的片状晶物质加入氢碎装置内，抽真空，并加热到600°，时间控制在10分钟，形成较小的颗粒物；
步骤七：将步骤六所述的颗粒物放入气流研磨制粉机内，研磨10分钟，形成粉末状，使其粉末物颗粒粒径2um；
步骤八：将步骤六所述的粉末物放置在压力板上，双向挤压10分钟，使其压坯压密度相均匀，并放入放置桶内；
步骤九：将防氧化剂加入步骤八所述的放置桶内，搅拌5分钟，使防氧化剂充分融合；
步骤十：将活性炭粉加入步骤九所述的放置桶内，搅拌5分钟，使活性炭粉分布均匀即可。
实施例2
本发明提供一种钕铁硼永磁材料的配方，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼70％，氧化剂6％，除锈剂2％，防氧化剂3％，活性炭粉8％。
配置方法如下：
步骤一：将钕铁硼放入搅拌罐内，搅拌30分钟，产生钕铁硼粉末；
步骤二：将步骤一所述的钕铁硼粉末加入氧化剂，充分搅拌10分钟，搅拌均匀后倒入容器管内；
步骤三：将除锈剂倒入步骤二所述的容器管内，充分搅拌5分钟，使得除锈剂完全溶解；
步骤四：将步骤三制作的粉末物加入熔炉内，控制温度在1000°，时间控制在30分钟，形成溶液；
步骤五：将步骤四所述的溶液与水冷铜模相接触，并形成片状晶物质；
步骤六：将步骤五所述的片状晶物质加入氢碎装置内，抽真空，并加热到600°，时间控制在10分钟，形成较小的颗粒物；
步骤七：将步骤六所述的颗粒物放入气流研磨制粉机内，研磨10分钟，形成粉末状，使其粉末物颗粒粒径2um；
步骤八：将步骤六所述的粉末物放置在压力板上，双向挤压10分钟，使其压坯压密度相均匀，并放入放置桶内；
步骤九：将防氧化剂加入步骤八所述的放置桶内，搅拌5分钟，使防氧化剂充分融合；
步骤十：将活性炭粉加入步骤九所述的放置桶内，搅拌5分钟，使活性炭粉分布均匀即可。
实施例3
本发明提供一种钕铁硼永磁材料的配方，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼75％，氧化剂7％，除锈剂6％，防氧化剂3％，活性炭粉5％。
配置方法如下：
步骤一：将钕铁硼放入搅拌罐内，搅拌30分钟，产生钕铁硼粉末；
步骤二：将步骤一所述的钕铁硼粉末加入氧化剂，充分搅拌10分钟，搅拌均匀后倒入容器管内；
步骤三：将除锈剂倒入步骤二所述的容器管内，充分搅拌5分钟，使得除锈剂完全溶解；
步骤四：将步骤三制作的粉末物加入熔炉内，控制温度在1000°，时间控制在30分钟，形成溶液；
步骤五：将步骤四所述的溶液与水冷铜模相接触，并形成片状晶物质；
步骤六：将步骤五所述的片状晶物质加入氢碎装置内，抽真空，并加热到600°，时间控制在10分钟，形成较小的颗粒物；
步骤七：将步骤六所述的颗粒物放入气流研磨制粉机内，研磨10分钟，形成粉末状，使其粉末物颗粒粒径2um；
步骤八：将步骤六所述的粉末物放置在压力板上，双向挤压10分钟，使其压坯压密度相均匀，并放入放置桶内；
步骤九：将防氧化剂加入步骤八所述的放置桶内，搅拌5分钟，使防氧化剂充分融合；
步骤十：将活性炭粉加入步骤九所述的放置桶内，搅拌5分钟，使活性炭粉分布均匀即可。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)
1.一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述配置方法如下：
步骤一：将钕铁硼放入搅拌罐内，搅拌30～50分钟，产生钕铁硼粉末；
步骤二：将步骤一所述的钕铁硼粉末加入氧化剂，充分搅拌10～15分钟，搅拌均匀后倒入容器管内；
步骤三：将除锈剂倒入步骤二所述的容器管内，充分搅拌5～10分钟，使得除锈剂完全溶解；
步骤四：将步骤三制作的粉末物加入熔炉内，控制温度在1000°～1600°，时间控制在30～60分钟，形成溶液；
步骤五：将步骤四所述的溶液与水冷铜模相接触，并形成片状晶物质；
步骤六：将步骤五所述的片状晶物质加入氢碎装置内，抽真空，并加热到600°～800°，时间控制在10～30分钟，形成较小的颗粒物；
步骤七：将步骤六所述的颗粒物放入气流研磨制粉机内，研磨10～15分钟，形成粉末状，使其粉末物颗粒粒径2～5um；
步骤八：将步骤六所述的粉末物放置在压力板上，双向挤压10～15分钟，使其压坯压密度相均匀，并放入放置桶内；
步骤九：将防氧化剂加入步骤八所述的放置桶内，搅拌5～10分钟，使防氧化剂充分融合；
步骤十：将活性炭粉加入步骤九所述的放置桶内，搅拌5～10分钟，使活性炭粉分布均匀即可。
2.一种钕铁硼永磁材料的配方，包括，其特征在于，包括以下重量百分比的组成分：钕铁硼60％～80％，氧化剂5％～10％，除锈剂2～5％，防氧化剂2％～5％，活性炭粉2～5％。
3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述压力板压力方向与磁场的方向相互平行。
4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述氧化剂为氯酸盐、高氯酸盐、无机过氧化物、硝酸盐和高锰酸盐的任意一种。
5.根据权利要求1-4所述的一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述除锈剂主要是由优质表面活性剂、有机酸、促进剂、缓蚀剂和去离子水组成，不含无机酸及其它有毒无机盐。
6.根据权利要求1-5所述的一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述防氧化剂制配方法：取植酸按0.05％的比例溶入水中，溶液在10～80℃时将40微米的电解湿铜粉放入溶液中2小时，期间进行充分搅拌，然后将铜粉从溶液中分离出来即可。
7.根据权利要求1-6所述的一种钕铁硼永磁材料的配方以及制配方法，其特征在于，所述活性炭粉制配方法：将含碳原料进行预先处理，处理方法可能包括烘干、去杂、破碎、制粉、甚至预先氧化处理等过程中的一项或多项。使用氢氧，仅需将原料破碎至一定块度即可，若以溶液状态使用时，则需将化学采用蒸馏水或去离子水配制成一定浓度的化学溶液，有时不仅要控制溶液的浓度，还要控制溶液的比重甚至电离系数。第二步，原料混合将含碳原料和化学药剂按比例混合，对于某些原料，混合后可能还要附加一个磨制工序，以使原料更充分地接触以利于后继工序化学反应的进行。第三步，加热升温进行水解或氧化、脱氢等化学反应通常在400～1000℃温度范围内进行，且多采取惰性气体保护，或机械方法隔绝空气来进行。有时还会采取程序升温工艺来获得某种特殊功能的活性炭产品。此工序结束后，可获得固定碳含量达80～95％的碳骨架与原料化学药剂的转化物(反应产物)、未反应的化学药剂混合在一起的产物，一般来说，这种混合产物极易燃烧，甚至会发生爆燃，需立刻进入后继工序进行处理以降低这种危险性。第四步，浸提，去除活化剂及其反应产物上述混合产物冷却后，一般用自来水反复浸洗(有时会在若干次水洗之后加入稀酸来提高活性炭的纯度)，以彻底去除活化药剂及其反应产物，即可。
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