CN107845462A - 一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法 - Google Patents

一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低磁滞损耗的磁性材料的制备方法，属于磁性材料领域。本发明包括以下质量比的原料：硼0.65～0.75％，镨钕26.5～28.5％，铌0.08～0.11％，铝0.45～0.68％，铜0.26～0.45％，锌1.25～1.55％，锰2.3～2.5％，钛0.01～0.02％，钼0.01～0.02％，锂0.25～0.45％，余量为铁及不可避免杂质，本发明的磁性材料经混料、熔炼、粉碎、压制和烧结工艺制成。所得磁性材料具有良好的温度稳定性和较高的磁感应强度，其功率损耗通现有技术相比低得多；本发明提供的磁性材料制备方法，工艺简单，生产成本低，操作安全，适合工业化生产。

Description

一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法
技术领域
本发明涉及磁性材料领域，更具体的是涉及一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法。
背景技术
磁性材料的应用十分广泛，其主要应用于电磁炉、空调、电脑通讯、电子变压器等配套产品中，还可以应用于汽车电子和电力电机等领域。般磁性材料的制备方法可分为固相法、气相法和液相法。固相法的工序较简单，但是在需要高于600℃的温度下进行反应，而且得到的磁性材料交容易聚焦成块而不易分散。气相法即化学气相沉积法，该方法需要在高于200℃的温度下进行反应，其反应条件较为苛刻，加工窗口小，不易量产。液相法则必须将所得的初始产物在高于400℃的温度喜爱进行高温烧结，才能得到纯度较高的磁性材料。
能源危机是世界各国面临的实际问题，而节能是解决能源紧张的一条重要途径，因此，大力提倡、发展节能产品不仅有重要的现实意义，而且有深远的社会意义。磁性产品是典型的节能节材产品，在传统产业的节能中有着不可替代的作用。但在现有技术中，磁性材料由于在应用过程中的温度稳定性差，磁感应强度低，在应用的各种电气设备中存在磁电转换效率低，制造成本高，耗能高的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术不足，本发明提供了一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法，所得磁性材料具有良好的温度稳定性和较高的磁感应强度，可有效降低磁性材料功率损耗。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法，其特征在于,包括如下步骤：
A.混料：按质量比称取原料:硼0.65～0.75％，镨钕26.5～28.5％，铌0.08～0.11％，铝0.45～ 0.68％，铜0.26～0.45％，锌1.25～1.55％，锰2.3～2.5％，钛0.01～0.02％，钼0.01～0.02％，锂0.25～0.45％，余量为铁及不可避免杂质并充分混合均匀，得预混料；
B.熔炼：将A所得预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；
C.粉碎：将B所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～ 4.0μm的粉料；
D.压制：将C所得粉料置于磁场中于770～800MPa下取向并压制坯体；
E.烧结：将坯体在820～880℃下预热90～120min，带热置于模具中加压250～285MPa以提高磁体密度，再于1150～1250℃下保温190～230min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
作为优选的，所述步骤B的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体，加料完毕后继续充入惰性气体2～3min，之后进行抽真空并熔炼，抽真空度为3×10-2～5×10-2Pa，熔炼温度为1250～1350℃，时间130～170min，熔炼后冷却成型。
作为优选的，所述惰性气体为氩气。
作为优选的，步骤E中所述的回火过程为：将加热后的坯体降温至850～900℃保温190～ 230min，缓慢降温至550～600℃并保温250～280min。
本发明的有益效果如下：
本发明的磁性材料通过二次加压，有效提高磁密度，所制得的磁体具有良好的磁性能，居里温度超过280℃，具有良好的温度稳定性和较高的磁感应强度，其功率损耗通现有技术相比低得多；本发明提供的磁性材料制备方法，工艺简单，生产成本低，操作安全，适合工业化生产。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，结合以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
一种低能损磁性材料，其由以下配方及方法制备：①配方：包括以下质量比的原料，硼0.8％，镨钕29％，铌0.1％，铝0.6％，铜0.3％，锌1.4％，锰2.4％，钛0.01％，钼0.02％，锂0.25％，余量为铁及不可避免杂质。②具体制备方法：按称取好的配方原料充分混合均匀，得预混料；将预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；将所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；所得粉料置于磁场中于800MPa下取向并压制坯体；将坯体在875℃下预热90min，带热置于模具中加压280MPa以提高磁体密度，再于1150℃下保温210min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
锭子熔炼的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体氩气，加料完毕后继续充入惰性气体2min，以充分驱逐熔炼炉及原料颗粒间的氧气，之后进行抽真空并熔炼，真空度为4 ×10-2Pa，熔炼温度为1350℃，时间160min，熔炼后冷却成型；回火的具体工艺过程包括：将加热后的坯体降温至950℃保温200min，缓慢降温至580℃并保温280min。
实施例2：一种低能损磁性材料，其由以下配方及方法制备：①配方：包括以下质量比的原料，硼0.7％，镨钕27.5％，铌0.09％，铝0.4％，铜0.3％，锌1.2％，锰2.3％，钛0.01％，钼0.01％，锂0.28％，余量为铁及不可避免杂质。②具体制备方法：按称取好的配方原料充分混合均匀，得预混料；将预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；将所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；所得粉料置于磁场中于780MPa下取向并压制坯体；将坯体在850℃下预热88min，带热置于模具中加压270MPa以提高磁体密度，再于1100℃下保温180min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
锭子熔炼的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体氩气，加料完毕后继续充入惰性气体1min，以充分驱逐熔炼炉及原料颗粒间的氧气，之后进行抽真空并熔炼，真空度为3 ×10-2Pa，熔炼温度为1200℃，时间120min，熔炼后冷却成型；回火的具体工艺过程包括：将加热后的坯体降温至860℃保温180min，缓慢降温至600℃并保温240min。
实施例3：一种低能损磁性材料，其由以下配方及方法制备：①配方：包括以下质量比的原料，硼0.8％，镨钕29.5％，铌0.12％，铝0.7％，铜0.4％，锌1.5％，锰2.5％，钛0.02％，钼0.02％，锂0.3％，余量为铁及不可避免杂质。②具体制备方法：按称取好的配方原料充分混合均匀，得预混料；将预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；将所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；所得粉料置于磁场中于800MPa下取向并压制坯体；将坯体在900℃下预热100min，带热置于模具中加压280MPa以提高磁体密度，再于1200℃下保温240min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
锭子熔炼的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体氩气，加料完毕后继续充入惰性气体2min，以充分驱逐熔炼炉及原料颗粒间的氧气，之后进行抽真空并熔炼，真空度为5 ×10-2Pa，熔炼温度为1350℃，时间180min，熔炼后冷却成型；回火的具体工艺过程包括：将加热后的坯体降温至920℃保温240min，缓慢降温至600℃并保温300min。
实施例4：一种低能损磁性材料，其由以下配方及方法制备：①配方：包括以下质量比的原料，硼0.7％，镨钕29.5％，铌0.09％，铝0.7％，铜0.3％，锌1.5％，锰2.3％，钛0.02％，钼0.01％，锂0.33％，余量为铁及不可避免杂质。②具体制备方法：按称取好的配方原料充分混合均匀，得预混料；将预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；将所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；所得粉料置于磁场中于800MPa下取向并压制坯体；将坯体在850℃下预热100min，带热置于模具中加压260MPa以提高磁体密度，再于1200℃下保温180min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
锭子熔炼的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体氩气，加料完毕后继续充入惰性气体1min，以充分驱逐熔炼炉及原料颗粒间的氧气，之后进行抽真空并熔炼，真空度为3 ×10-2Pa，熔炼温度为1350℃，时间120min，熔炼后冷却成型；回火的具体工艺过程包括：将加热后的坯体降温至920℃保温180min，缓慢降温至600℃并保温240min。
实施例5：一种低能损磁性材料，其由以下配方及方法制备：①配方：包括以下质量比的原料，硼0.8％，镨钕28.8％，铌0.11％，铝0.5％，铜0.3％，锌1.3％，锰2.4％，钛0.01％，钼0.01％，锂0.35％，余量为铁及不可避免杂质。②具体制备方法：按称取好的配方原料充分混合均匀，得预混料；将预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；将所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；所得粉料置于磁场中于789MPa下取向并压制坯体；将坯体在885℃下预热95min，带热置于模具中加压270MPa以提高磁体密度，再于1160℃下保温225min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
锭子熔炼的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体氩气，加料完毕后继续充入惰性气体1.5min，以充分驱逐熔炼炉及原料颗粒间的氧气，之后进行抽真空并熔炼，真空度为4 ×10-2Pa，熔炼温度为1250℃，时间188min，熔炼后冷却成型；回火的具体工艺过程包括：将加热后的坯体降温至874℃保温200min，缓慢降温至590℃并保温290min。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种低磁滞损耗的磁性材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.混料：按质量比称取原料：硼0.65～0.75％，镨钕26.5～28.5％，铌0.08～0.11％，铝0.45～0.68％，铜0.26～0.45％，锌1.25～1.55％，锰2.3～2.5％，钛0.01～0.02％，钼0.01～0.02％，锂0.25～0.45％，余量为铁及不可避免杂质并充分混合均匀，得预混料；
B.熔炼：将A所得预混料置于真空熔炼炉内熔炼为锭子；
C.粉碎：将B所得锭子置于氢碎炉内进行两次粉碎，所得产品于气流磨内气磨后制成粒径3.6～4.0μm的粉料；
D.压制：将C所得粉料置于磁场中于770～800MPa下取向并压制坯体；
E.烧结：将坯体在820～880℃下预热90～120min，带热置于模具中加压250～285MPa以提高磁体密度，再于1150～1250℃下保温190～230min，回火，通入水蒸气气冷，降至室温。
2.根据权利要求1所述的低磁滞损耗的磁性材料制备方法，其特征在于，所述步骤B的具体工艺为：向真空熔炼炉内边加预混料边充入惰性气体，加料完毕后继续充入惰性气体2～3min，之后进行抽真空并熔炼，抽真空度为3×10-2～5×10-2Pa，熔炼温度为1250～1350℃，时间130～170min，熔炼后冷却成型。
3.根据权利要求2所述的低磁滞损耗的磁性材料制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。
4.根据权利要求1所述的低磁滞损耗的磁性材料制备方法，其特征在于，步骤E中所述的回火过程为：将加热后的坯体降温至850～900℃保温190～230min，缓慢降温至550～600℃并保温250～280min。
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