CN107617737A - 烧结钕铁硼永磁材料用粉体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种烧结钕铁硼永磁材料用粉体及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤:将无水稀土盐溶于无水有机溶剂,得到无水稀土盐溶液,将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于所述稀土盐溶液中进行浸渍处理,真空条件下烘干后得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。该制备方法操作简单、生产成本低,以该制备方法制得的烧结钕铁硼永磁材料用粉体表面均匀负载有稀土元素,以该烧结钕铁硼永磁材料用粉体制得的烧结钕铁硼永磁材料具有更均匀更高的矫顽力且剩磁不会明显降低。
Description
技术领域
本发明涉及烧结钕铁硼永磁材料领域,特别是涉及烧结钕铁硼永磁材料用粉体及其制备方法和应用。
背景技术
作为第三代稀土永磁材料的钕铁硼永磁材料,自1983年由日本住友金属和美国GM公司首先商品化以来,因其具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积的特点,广泛应用于电力电子、通讯、信息、交通运输办公自动化、医疗器械和军事等领域。钕铁硼永磁材料主要由Nd2Fe14B主相和富Nd相组成,Nd2Fe14B主相的晶粒之间的接触界面叫做晶界,富Nd相沿晶界呈薄层状分布,将Nd2Fe14B主相包裹在内。Nd2Fe14B主相主要决定剩磁和磁能积,富Nd相主要决定矫顽力。烧结钕铁硼永磁材料的反磁化机理是反向畴成核机制,因此钕铁硼永磁材料的晶界结构和成分等特性在很大程度上决定了磁体的矫顽力。
因为Dy2Fe14B、Tb2Fe14B和Ho2Fe14B的各向异性场均要高于Nd2Fe14B的各向异性场,所以在钕铁硼永磁材料中添加Dy、Tb或Ho等稀土元素能使其矫顽力大幅度提高。但同时,Dy、Tb或Ho元素与Fe元素属于反铁磁耦合,因此在钕铁硼永磁材料中添加Dy、Tb或Ho元素会使其剩磁降低。在烧结钕铁硼永磁材料领域,需要克服的技术难题是如何在提高钕铁硼永磁材料的矫顽力的同时不降低其剩磁。
晶界扩散法首先通过涂覆、沉积、镀覆、溅射或粘覆等方法使烧结磁体外部覆盖含有稀土元素的化合物,再通过热处理使稀土元素经晶界扩散到烧结磁体主相内,从而在晶界生成极薄的、连续的、富稀土元素的壳层。目前公开的有很多关于这种方法的研究,原理基本都一样,主要的不同是集中在怎样使Dy或Tb等元素附着在磁体表面。例如将Dy或Tb的氟化物和氧化物粉末涂覆在磁体表面,然后进行加热处理,或将烧结钕铁硼磁体埋入Dy或Tb的氧化物与氢化钙的混合粉末中然后进行热处理。晶界扩散法能够提高磁体的矫顽力且不降低磁体的剩磁,但稀土元素在磁体中分散得不均匀,使得磁体的矫顽力分布不均匀;其次,该方法制得的磁体尺寸相对较小,样品厚度要求大约为5mm及以下,这限制了其在规模化生产中的应用;再次,晶界扩散法的过程繁琐,不适宜于规模化生产
为了克服上述晶界扩散法的不足,很多学者将研究焦点集中到钕铁硼永磁材料制备过程中的气流磨制粉阶段:在气流磨制粉后,在钕铁硼粉末中混入一定的重稀土物质,从而实现重稀土元素在磁体晶界处的扩散。例如有学者提出将微米级的稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末直接加入到钕铁硼粉末中进行混合,然后经过压制、烧结与时效等处理制得烧结钕铁硼永磁材料。由于该方法中的稀土物质的粉末颗粒较大,在混合和烧结过程中重稀土元素不能均匀的分散在晶界处,因此提高磁体矫顽力的效果并不理想。也有学者提出将纳米级的稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末与有机溶剂混合制成悬浊液(悬浮液)或浆液,然后将上述悬浊液或浆液分散到钕铁硼合金粉末中,再将钕铁硼合金粉末制成烧结钕铁硼永磁材料。但是,当悬浊液或浆液加入到钕铁硼粉末中后,其中的有机溶剂会迅速被钕铁硼粉末吸收,导致稀土物质很容易聚团,稀土元素在钕铁硼粉末表面分布依然不均匀,最终制得的磁体的矫顽力提升有限。同时,由于纳米级稀土物质的生产或购买成本高昂,也提高了上述钕铁硼永磁材料的生产成本。
发明内容
基于此,有必要提供一种提高矫顽力且不降低剩磁的、应用范围广泛且成本低的烧结钕铁硼永磁材料用粉体及其制备方法和应用。
一种烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,包括以下步骤:
将无水稀土盐溶于无水有机溶剂,得到无水稀土盐溶液;
将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于所述无水稀土盐溶液中进行浸渍处理,真空环境中烘干后得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
首先,本专利对上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体采用了全新的处理方法——全溶液湿法处理工艺,该工艺将稀土元素以无水酸盐的形式溶解于有机溶剂中,其在溶剂中以离子态或分子态形式存在,其分散的均匀程度明显优于其他方法中的稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末与液相的物理混合(浆液或悬浊液中稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末以颗粒状存在);同时,将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体浸渍于稀土盐溶液中,使稀土元素能够极度均匀地负载于烧结钕铁硼永磁材料原料粉体的颗粒表面,烘干后,使用负载有稀土元素的烧结钕铁硼永磁材料用粉体制备烧结钕铁硼永磁材料时,粉体颗粒表面负载的稀土元素能够在晶界处充分且均匀分布,由此实现了在更高效地提高钕铁硼永磁材料的矫顽力的同时不降低其剩磁,也实现了使烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力分布更均匀。然后,在高温烧结过程中,分布在烧结钕铁硼永磁材料用粉体表面的稀土盐在未分解前能够阻止晶粒的生长,使晶粒细化;随着烧结的进行,稀土盐逐渐分解完全,只余下稀土元素,不会带来残留的杂质。其次,本方法中使用的无水稀土盐比纳米级的稀土氧化物、氟化物、氢化物和稀土合金粉末价格低,降低了原料成本。再次,本发明中的烧结钕铁硼永磁材料用粉体可以用于制备各种规格的烧结钕铁硼永磁材料,不会带来尺寸限制。最后,本方法操作简单,对设备和材料的要求不高,适宜于规模化生产。
在其中一个实施例中,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~33%的A,0.95%~1.1%的B,0~4%的Co,0~0.3%的Cu,0~1%的Nb,0~0.3%的Zr,0~2%的Al,0~1%的Ga,0~1%的M,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y和Sc中的至少一种,A为Nd或Pr和Nd的组合,M为Si、Cr、Mo、Ti、W、V、Ta、Hf、Mn和Ag中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~32%的A,0.95%~1%的B,0~2%的Co,0~0.2%的Cu,0%~1%的Al,0~0.5%的Ga,0~0.5%的Nb,0~0.2%的Zr,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd或Ce中的至少一种,A为Pr和Nd的组合。在其中一个实施例中,所述无水稀土盐选自无水稀土硝酸盐、无水稀土硫酸盐和无水稀土盐酸盐中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述无水稀土盐中的稀土元素包括镨、钕、钬、镝、铽中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述无水有机溶剂为易挥发的无水有机溶剂。
在其中一个实施例中,在所述浸渍处理时,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与所述稀土盐溶液中稀土元素的质量比为1000~10:1。
一种烧结钕铁硼永磁材料用粉体,采用上述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法制得。该粉体的颗粒表面均匀且充分地负载有无水稀土盐,使制成的烧结钕铁硼永磁材料的晶界处均匀分布有稀土元素,从而使烧结钕铁硼永磁材料在矫顽力提高的同时剩磁不会降低,也使其矫顽力分布更均匀。
一种上述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体在制备烧结钕铁硼永磁材料中的应用。该制备方法操作简单,对设备和材料的要求不高,适宜于规模化生产。
一种烧结钕铁硼永磁材料,由上述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体制成。该烧结钕铁硼永磁材料具有矫顽力分布均匀以及尺寸限制较少的特点。
具体实施方式
为了便于理解本专利,下面将对本专利进行更全面的描述,并给出了本专利的较佳实施例。但是,本专利可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本专利的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本专利。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本专利一实施方式的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,包含步骤S110与S120:
步骤S110:将无水稀土盐溶于无水有机溶剂,得到无水稀土盐溶液。
具体地,步骤S110中的无水稀土盐为无水稀土硝酸盐、无水稀土硫酸盐和无水稀土盐酸盐中的一种。
可选地,步骤S110中的无水稀土盐为无水稀土硝酸盐,因为通常无水稀土硝酸盐的溶解度较高而且不存在腐蚀性。
进一步地,步骤S110中的无水稀土盐中的稀土元素为镨、钕、钬、镝、铽中的至少一种。
可选地,步骤S110中的无水稀土盐中的稀土元素为钬、镝、铽中的至少一种,因为三种稀土元素属于常规定义的重稀土元素,对于提高钕铁硼永磁材料的矫顽力会有更好的效果。
具体地,步骤S110中的无水有机溶剂为易挥发的无水有机溶剂。易挥发这一特性降低了之后的真空环境中烘干的条件的严苛程度,也有助于提高烘干的效率。
可选地,步骤S110中的无水有机溶剂选自无水乙醇、丙酮和甲醇中的至少一种。
步骤S120:将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于稀土盐溶液中进行浸渍处理,真空环境中烘干后得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
具体地,步骤S120中的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~33%的A,0.95%~1.1%的B,0~4%的Co,0~0.3%的Cu,0~1%的Nb,0~0.3%的Zr,0~2%的Al,0~1%的Ga,0~1%的M,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y和Sc中的至少一种,A为Nd或Pr和Nd的组合,M为Si、Cr、Mo、Ti、W、V、Ta、Hf、Mn和Ag中的至少一种。
该制备方法所适用的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体的范围广,含有不同非必需元素的烧结钕铁硼永磁材料具有不同的性质,可以应用于不同的领域,根据最终的应用目的选择性添加上述可选原料,因此该制备方法具有较高的实用价值。
进一步地,步骤S120中的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~32%的A,0.95%~1%的B,0~2%的Co,0~0.2%的Cu,0%~1%的Al,0~0.5%的Ga,0~0.5%的Nb,0~0.2%的Zr,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd或Ce中的至少一种,A为Pr和Nd的组合。
通过研究表明,该制备方法特别适用于此类烧结钕铁硼永磁材料原料粉体,此类烧结钕铁硼永磁材料原料粉体经该制备方法制得的烧结钕铁硼永磁材料用粉体,矫顽力显著提升。
在其中一个实施例中,在浸渍处理时,可以增加超声波搅拌或其它方式的搅拌以提高稀土元素的负载效率。
在其中一实施例中,步骤S120中的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体是由以下步骤制得:首先,根据烧结钕铁硼永磁材料原料粉体包括的元素及其质量百分比准备原料,如金属钕、镨钕、纯铁、硼铁以及其他可提供相应元素的原料;然后将原料经过配料和熔炼制成条带片;最后将条带片进行氢碎和/或气流磨,得到烧结钕铁硼永磁材料原料粉体。
步骤S120中烧结钕铁硼永磁材料原料粉体是由氢碎和/或气流磨得到。氢碎后的原料粉体可以直接应用于浸渍处理,烘干后得到的烧结钕铁硼永磁材料用粉体再进行气流磨,之后再应用于烧结钕铁硼材料的制备。也可将气流磨后的原料粉体应用于之后的浸渍处理,再将烘干后得到的烧结钕铁硼永磁材料用粉体直接用于烧结钕铁硼材料的制备。按照后者流程制成的烧结钕铁硼永磁材料的磁性能更好,主要是因为气流磨后的粉体的尺寸更小更均匀,最终稀土元素在制成的烧结钕铁硼永磁材料内分布更均匀和充分。
具体地,在步骤S120中,在浸渍处理时,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液中稀土元素的质量比为1000~10:1。
按上述比例进行浸渍处理,在控制稀土盐的用量及成本的同时,保证烧结钕铁硼永磁材料原料粉体能够充分负载稀土元素,确保用其制得的结钕铁硼永磁材料的矫顽力分布均匀。
可选地,在步骤S120中,在浸渍处理时,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液中稀土元素的质量比为200~500:1。
具体地,步骤S120中的浸渍处理的时间为0.5~5小时。
具体地,步骤S120中的烘干条件为:真空度低于10-1Pa,温度为20~60℃。
首先,本专利对上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体采用了全新的处理方法——全溶液湿法处理工艺,该工艺将稀土元素以无水酸盐的形式溶解于有机溶剂中,其在溶剂中以离子态或分子态形式存在,其分散的均匀程度明显优于其他方法中的稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末与液相的物理混合(浆液或悬浊液中稀土元素的氧化物、氟化物、氢化物或合金粉末以颗粒状存在);同时,将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体浸渍于稀土盐溶液中,使稀土元素能够极度均匀地负载于烧结钕铁硼永磁材料原料粉体的颗粒表面,烘干后,使用负载有稀土元素的烧结钕铁硼永磁材料用粉体制备烧结钕铁硼永磁材料时,粉体颗粒表面负载的稀土元素能够在晶界处充分且均匀分布,由此实现了在更高效地提高钕铁硼永磁材料的矫顽力的同时不降低其剩磁,也实现了使烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力分布更均匀。然后,在高温烧结过程中,分布在烧结钕铁硼永磁材料用粉体表面的稀土盐在未分解前能够阻止晶粒的生长,使晶粒细化;随着烧结的进行,稀土盐逐渐分解完全,只余下稀土元素,不会带来残留的杂质。其次,本方法中使用的无水稀土盐比纳米级的稀土氧化物、氟化物、氢化物和稀土合金粉末价格低,降低了原料成本。再次,本发明中的烧结钕铁硼永磁材料用粉体可以用于制备各种规格的烧结钕铁硼永磁材料,不会带来尺寸限制。最后,本方法操作简单,对设备和材料的要求不高,适宜于规模化生产。
本专利还提供了一实施方式的烧结钕铁硼永磁材料用粉体,由上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法制得。
该粉体的颗粒表面充分且均匀地负载有无水稀土盐,使制成的烧结钕铁硼永磁材料的晶界处均匀分布有稀土元素,从而使烧结钕铁硼永磁材料在矫顽力提高的同时剩磁不会降低,也使其矫顽力分布更均匀。
本专利还提供了上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体在制备烧结钕铁硼永磁材料中的应用。
该制备方法操作简单,对设备和材料的要求不高,适宜于规模化生产。
在其中一个实施例中,将上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体进行气流磨,磁场取向成型,冷等静压,烧结,时效工序和切割打磨,制得烧结钕铁硼永磁材料。
具体地,垂直取向磁场感应强度大于1.8T,等静压的压强大于150MPa;烧结温度为1060~1120℃,烧结时间为3小时;时效处理为二级时效处理,一级时效温度为900℃,保温2.5小时,二级时效温度为490℃,保温4小时;切割打磨工序包括线切割、无心磨和切片机加工,最终制得预设尺寸的烧结钕铁硼永磁材料。
本专利还提供了一实施方式的烧结钕铁硼永磁材料,是由上述烧结钕铁硼永磁材料用粉体制得。
该烧结钕铁硼永磁材料具有矫顽力分布均匀以及尺寸限制较少的特点。
以下是具体实施例。
实施例1
取42.03g的6H2O·Dy(NO3)3,置于300℃的真空环境中加热,去除结晶水,得到32.19g的Dy(NO3)3。向10.8g的Dy(NO3)3中加入无水丙酮,直至Dy(NO3)3完全溶解。
烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:2%的Re,29%的A,0.98%的B,1.2%的Co,0.15%的Cu,0.5%的Al,余量为Fe;其中,Re为Dy,A为PrNd。据此准备原料,其中PrNd由镨钕提供,Fe元素由纯铁和硼铁提供,B元素由硼铁提供等等。将原料进行除锈和除氧化皮处理。计划制备5kg的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体,根据该质量计算各原料的用量,将各原料分别称重,各原料的称重允许存在少量误差,而硼铁由于用量最少,其称重误差要低于1‰,各原料分别称重后再总体复核一遍。
将原料加入速凝铸片炉内,抽真空,然后大功率送电,使原料迅速融化,减少易挥发金属的大量挥发,保证合金的实际成分;待原料全部熔化后,用大功率电磁搅拌一定时间,以保证合金成分混合均匀;当炉内温度达到1450℃~1485℃时,将合金液倒入中间包;合金液顺着中间包流到40转/分钟的冷却铜辊表面,经铜辊冷却成型后得到铸片,再经料叉破碎后得到厚度为0.25~0.35mm的条带片。
将条带片加入氢碎炉中,导入氢气并确保炉内气压保持最大值,直至条带片吸氢饱和;然后通入氩气置换氢气,同时排气直至气压降至大气压;再抽真空并加热至550~580℃,保温3~5小时,条带片脱氢粉碎;得到的粉体中氢含量约为1200ppm,将其搅拌混匀。
将氢碎得到的粉体加入气流磨制粉机中,在高纯度的惰性气体保护下进行气流磨,以保证钕铁硼微粉表面吸附的杂质和气体尽可能最少;已被充分磨碎的钕铁硼微粉随气流通过分选轮的缝隙,而未被充分磨碎的则不能通过,继续进行气流磨;得到的粉体的D50为3~5μm,将其搅拌混匀。
上述气流磨得到的粉体即为烧结钕铁硼永磁材料原料粉体。将上述Dy(NO3)3的无水丙酮溶液缓慢加入烧结钕铁硼永磁材料原料粉体中,再加入无水丙酮直至溶液将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体完全浸渍。此时,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液中稀土元素的质量比为1000:3,混匀后静置5小时。
将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为20℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
将烧结钕铁硼永磁材料用粉体与抗氧化剂、润滑剂和120号溶剂油混合均匀;然后利用磁场压机,以取向磁场感应强度为2.0T,等静压的压强为160MPa的条件进行磁场取向成型和冷等静压,得到烧结钕铁硼永磁材料生坯。
将烧结钕铁硼永磁材料生坯装入烧结炉进行烧结,烧结温度为1050℃,烧结时间为3小时,烧结后快速冷却至100℃以下,得到烧结钕铁硼永磁材料初级毛坯。
将烧结钕铁硼永磁材料初级毛坯进行时效处理,一级时效温度为900℃,保温2.5小时,二级时效温度为490℃,保温4小时,每个阶段保温结束后充氩气快速冷却到75℃以下,得到烧结钕铁硼永磁材料最终毛坯。
将烧结钕铁硼永磁材料最终毛坯用线切割、无心磨和切片机加工,得到直径10mm,长度10mm的圆柱烧结钕铁硼永磁材料。
对比例1-1
与实施例1基本相同,不同点在于向经过气流磨后的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体中喷入稀土元素Dy的氢化物(DyHn)悬浊液,此时烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与镝的氢化物的质量比为1000:3,然后加入抗氧化剂、润滑剂和120号溶剂油混合均匀,再采用与实施例1相同的流程制得烧结钕铁硼永磁材料。
对比例1-2
与实施例1基本相同,不同点在于烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:2.3%的Re,29%的A,0.98%的B,1.2%的Co,0.15%的Cu,0.5%的Al,余量为Fe;其中,Re为Dy,A为PrNd。粉体直接进行成型和烧结等工艺。即最终制得的烧结钕铁硼永磁材料中,比实施例1多的0.3%的Dy元素由原料经熔炼过程加入。
对比例1-3
与实施例1基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
在23℃(±2℃)的条件下检测实施例1及对比例1-1至1-3的烧结钕铁硼永磁材料的磁性能,测得数据见表1。
表1
表1的数据说明,对于成分相同的烧结钕铁硼永磁材料,在制备过程中添加同比例的Dy元素时,相较于传统方法制得的烧结钕铁硼永磁材料,本专利采用全溶液湿法处理工艺所制得的烧结钕铁硼永磁材料具有更高的矫顽力。
实施例2
与实施例1基本相同,不同点在于:
取1073g的已除去结晶水的Dy(NO3)3,完全溶于无水乙醇。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:30.5%的A,0.95%的B,1%的Co,0.1%的Ga,0.1%的Al,0.1%的Cu,0.1%的M,余量为Fe;其中,A为Nd,M为Cr。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由条带片氢碎后直接得到。将5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于该溶液中浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为10:1,混匀后静置1.5小时。将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为50℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
对比例2-1
与实施例2基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
实施例3
与实施例1基本相同,不同点在于:
取93.69g的Ho2(SO4)3,完全溶于无水乙醇。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:3%的Re,28%的A,0.99%的B,2%的Co,0.2%的Cu,0.5%的Al,余量为Fe;其中,Re为Tb,A为PrNd。将5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于该溶液中浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为100:1,混匀后静置3小时。将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为40℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
对比例3-1
与实施例3基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
实施例4
与实施例1基本相同,不同点在于:
取41.73g的TbCl3,完全溶于无水甲醇。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:2.5%的Re,30%的A,1%的B,1.6%的Co,0.18%的Cu,0.75%的Al,余量为Fe;其中,Re为Ho,A为Nd。将5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于该溶液中浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为200:1,混匀后静置0.5小时。将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为60℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
对比例4-1
与实施例4基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
实施例5
与实施例1基本相同,不同点在于:
取28.02g的6H2O·Dy(NO3)3,将其加热去除结晶水后,完全溶于无水丙酮。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:31%的A,1%的Re,0.98%的B,0.5%的Nb,0.2%的Zr,0.1%的AL,0.3%的Ga,0.1%的M,余量为Fe;其中,Re为Ce,A为Pr和Nd的组合,M为V。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由条带片氢碎后直接得到。将5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于该溶液中浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为500:1,混匀后静置4小时。将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为30℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
对比例5-1
与实施例5基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
实施例6
与实施例1基本相同,不同点在于:
取8.35g的TbCl3,完全溶于无水甲醇。烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由条带片氢碎后直接得到。将5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于该溶液中浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为1000:1,混匀后静置1小时。将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与稀土盐溶液混合物置于真空干燥箱内,以真空度低于10-1Pa、温度为55℃的条件进行干燥,得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
对比例6-1
与实施例6基本相同,不同点在于气流磨后的微粉不经过浸渍处理,直接进行成型和烧结等工艺。
实施例7
与实施例6基本相同,不同点在于取10kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体进行浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为2000:1。
实施例8
与实施例2基本相同,不同点在于取2.5kg烧结钕铁硼永磁材料原料粉体进行浸渍处理,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比为5:1。
在23℃(±2℃)的条件下检测实施例2-8的烧结钕铁硼永磁材料的磁性能,测得数据见表2。
表2
根据表2的数据我们可以看出,烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与该稀土盐溶液中稀土元素的质量比在1000~10:1以内时,制得的烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力提升较为明显且剩磁下降程度较低;当上述质量比为10:1时,剩磁有一定程度的下降,但该剩磁任然在可接受范围内,此时烧结钕铁硼永磁材料仍然具有使用价值和商业价值;但当上述质量比低于10:1后,剩磁下降程度较高,此时烧结钕铁硼永磁材料的使用价值或商业价值较低;当上述质量比为1000:1时,矫顽力的提升虽然不高但相较于传统技术依然具有明显的优势;但当上述质量比高于1000:1后,矫顽力的提升不明显,实际意义不大。
本专利的烧结钕铁硼材料用粉体的制备方法以及烧结钕铁硼永磁材料的制备方法简单易操作,对产品的尺寸限制少,对原料的利用率更高,降低了制造成本。制得的烧结钕铁硼永磁材料用粉体中,稀土元素的分布更均匀和充分,使制得的烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力更均匀且更高。根据表2的数据,实施例3与实施例4中所述的烧结钕铁硼永磁材料原料粉体经过本专利的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法处理后,综合矫顽力的提升程度和剩磁的下降程度而言,最适用于本方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本专利的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本专利的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将无水稀土盐溶于无水有机溶剂,得到无水稀土盐溶液;
将烧结钕铁硼永磁材料原料粉体于所述无水稀土盐溶液中进行浸渍处理,真空环境中烘干后得到烧结钕铁硼永磁材料用粉体。
2.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~33%的A,0.95%~1.1%的B,0~4%的Co,0~0.3%的Cu,0~1%的Nb,0~0.3%的Zr,0~2%的Al,0~1%的Ga,0~1%的M,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y和Sc中的至少一种,A为Nd或Pr和Nd的组合,M为Si、Cr、Mo、Ti、W、V、Ta、Hf、Mn和Ag中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体由如下重量百分比的各元素组成:0~15%的Re,18%~32%的A,0.95%~1%的B,0~2%的Co,0~0.2%的Cu,0%~1%的Al,0~0.5%的Ga,0~0.5%的Nb,0~0.2%的Zr,余量为Fe;
其中,Re为Dy、Tb、Ho、Gd或Ce中的至少一种,A为Pr和Nd的组合。
4.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,所述无水稀土盐选自无水稀土硝酸盐、无水稀土硫酸盐和无水稀土盐酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,所述无水稀土盐中的稀土元素为镨、钕、钬、镝、铽中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,所述无水有机溶剂为易挥发的无水有机溶剂。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法,其特征在于,在所述浸渍处理时,所述烧结钕铁硼永磁材料原料粉体与所述稀土盐溶液中稀土元素的质量比为1000~10:1。
8.一种烧结钕铁硼永磁材料用粉体,其特征在于,采用权利要求1~7任意一项所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体的制备方法制得。
9.一种权利要求8所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体在制备烧结钕铁硼永磁材料中的应用。
10.一种烧结钕铁硼永磁材料,其特征在于,由权利要求8所述的烧结钕铁硼永磁材料用粉体制成。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108831656A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-16 | 宁波科升磁业有限公司 | 一种提高钕铁硼永磁材料耐蚀性的方法 |
CN110379614A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-25 | 宁波金轮磁材技术有限公司 | 一种磁块的加工工艺 |
WO2021139531A1 (zh) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种自韧化纳米复合永磁导电触头及其制造方法 |
WO2021143476A1 (zh) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种冷变形组织调整纳米复合永磁导电触头及其制造方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005191281A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | 希土類磁石とその製造方法、並びにモータ |
CN101901658A (zh) * | 2009-05-31 | 2010-12-01 | 株式会社日立制作所 | 晶界相改性的烧结钕铁硼稀土永磁材料及其制备方法 |
CN102610355A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 北京中科三环高技术股份有限公司 | 一种稀土永磁体及其制备方法 |
CN103617884A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-05 | 北京科技大学 | 一种烧结NdFeB磁体的重稀土附着方法 |
CN104036940A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 三环瓦克华(北京)磁性器件有限公司 | 一种烧结NdFeB磁体制备方法 |
CN104681225A (zh) * | 2013-12-03 | 2015-06-03 | 湖南稀土金属材料研究院 | 一种提高烧结钕铁硼材料性能的处理方法 |
CN105957706A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-21 | 北京科技大学 | 一种压力浸渗Dy3+/Tb3+制备高性能钕铁硼磁体的方法 |
-
2017
- 2017-11-10 CN CN201711104282.XA patent/CN107617737B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005191281A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | 希土類磁石とその製造方法、並びにモータ |
CN101901658A (zh) * | 2009-05-31 | 2010-12-01 | 株式会社日立制作所 | 晶界相改性的烧结钕铁硼稀土永磁材料及其制备方法 |
CN102610355A (zh) * | 2011-01-24 | 2012-07-25 | 北京中科三环高技术股份有限公司 | 一种稀土永磁体及其制备方法 |
CN104036940A (zh) * | 2013-03-08 | 2014-09-10 | 三环瓦克华(北京)磁性器件有限公司 | 一种烧结NdFeB磁体制备方法 |
CN104681225A (zh) * | 2013-12-03 | 2015-06-03 | 湖南稀土金属材料研究院 | 一种提高烧结钕铁硼材料性能的处理方法 |
CN103617884A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-03-05 | 北京科技大学 | 一种烧结NdFeB磁体的重稀土附着方法 |
CN105957706A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-21 | 北京科技大学 | 一种压力浸渗Dy3+/Tb3+制备高性能钕铁硼磁体的方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108831656A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-11-16 | 宁波科升磁业有限公司 | 一种提高钕铁硼永磁材料耐蚀性的方法 |
CN110379614A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-25 | 宁波金轮磁材技术有限公司 | 一种磁块的加工工艺 |
WO2021139531A1 (zh) * | 2020-01-08 | 2021-07-15 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种自韧化纳米复合永磁导电触头及其制造方法 |
WO2021143476A1 (zh) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 山东光韵智能科技有限公司 | 一种冷变形组织调整纳米复合永磁导电触头及其制造方法 |
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