CN110098027A - 一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：钕20％‑25％、镨8％‑12％、钴9％‑13％、纯铁25％‑29％、铝15％‑20％、硼铁合金5％‑11％，其余为粘合剂，本发明还公开了一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1：定量称取；S2：原料熔炼；S3：粉末制作；S4：压制成型；S5：热处理；S6：防腐处理；本本发明所采用的配方均为国标规定原料，且本发明制备出的钕铁硼磁体磁性得到较大提升，且耐腐蚀性和抗锈蚀能力提高，更加适用于电声领域、电子电器、电机领域、机械设备、医疗保健等领域，且本发明制备钕铁硼磁体成本有所降低，增加企业收益。

Description

一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法
技术领域
本发明涉及磁铁制备技术领域，具体为一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法及其制备方法。
背景技术
钕铁硼磁体作为新一代稀土永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特点，是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料，随着电子信息、汽车和机械制造业的发展，钕铁硼磁体也获得迅猛发展，特别是现在人们的环保意识越来越强，对于可用于电动汽车、风电等节能环保领域的高综合性能的钕铁硼永磁体的需求不断增长，但传统的钕铁硼磁体内含有一些中稀土成分，例如镝，虽然镝可以一定程度上提高钕铁硼磁体矫顽力，但重稀土成本较高，且长期使用后降低钕铁硼磁体的抗锈蚀性能，且在高温作用下导致钕铁硼磁体磁性降低。
现有技术文献：
[中国发明]CN201510894807.9
[中国发明]CN201611039535.5
[中国发明]CN201310428851.1
[中国发明]CN201610081348.7
发明内容
本发明的目的在于提供一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：钕20％-25％、镨8％-12％、钴9％-13％、纯铁25％-29％、铝15％-20％、硼铁合金5％-9％。
优选的，包括钕20％、镨8％、钴9％、纯铁25％、铝15％、硼铁合金7％，其余为粘合剂。
优选的，包括钕21％、镨9％、钴10％、纯铁26％、铝16％、硼铁合金8％，其余为粘合剂。
优选的，包括钕22％、镨10％、钴11％、纯铁27％、铝17％、硼铁合金9％，其余为粘合剂。
优选的，包括钕23％、镨11％、钴12％、纯铁28％、铝18％、硼铁合金5％，其余为粘合剂。
优选的，所述钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％。
优选的，所述硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
一种如上所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行4分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为3——6min，磨制的粉末粒度为2.9——5.2um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为46MPa，烧结温度为820℃，升温速率为178℃/min，保温时间为 7min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为900℃，保温时间为2.5.h，第二级回火热处理的温度为590℃，保温时间为3.2h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用锌、镍、锡、金以及银中的一种材料或者一种以上的材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所采用的配方均为国标规定原料，且本发明制备出的钕铁硼磁体磁性得到较大提升，且耐腐蚀性和抗锈蚀能力提高，更加适用于电声领域、电子电器、电机领域、机械设备、医疗保健等领域，且本发明制备钕铁硼磁体成本有所降低，增加企业收益。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：包括钕20％、镨8％、钴9％、纯铁25％、铝15％、硼铁合金7％，其余为粘合剂。
其中，钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％，硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
一种如上所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行4分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为3min，磨制的粉末粒度为3um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为46MPa，烧结温度为820℃，升温速率为178℃/min，保温时间为 7min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为900℃，保温时间为 2.5.h，第二级回火热处理的温度为590℃，保温时间为3.2h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用锌。
实施例二
本发明提供一种技术方案：一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：包括钕21％、镨9％、钴10％、纯铁26％、铝16％、硼铁合金8％，其余为粘合剂。
其中，钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％，硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
一种如上所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行5分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为4min，磨制的粉末粒度为4um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为47MPa，烧结温度为830℃，升温速率为180℃/min，保温时间为 8min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为910℃，保温时间为 2.8h，第二级回火热处理的温度为600℃，保温时间为3.5h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用镍。
实施例三
本发明提供一种技术方案：一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：包括钕22％、镨10％、钴11％、纯铁 27％、铝17％、硼铁合金9％，其余为粘合剂。
其中，钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％，硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
一种如上所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行4分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为5min，磨制的粉末粒度为4.1um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为46MPa，烧结温度为830℃，升温速率为185℃/min，保温时间为 8min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为900℃，保温时间为 3.5h，第二级回火热处理的温度为600℃，保温时间为3.5h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用锡。
实施例四
本发明提供一种技术方案：一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：包括钕23％、镨11％、钴12％、纯铁 28％、铝18％、硼铁合金5％，其余为粘合剂。
其中，钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％，硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
一种如上所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行8分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为6min，磨制的粉末粒度为5um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为46MPa，烧结温度为830℃，升温速率为185℃/min，保温时间为 8min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为920℃，保温时间为 3.7h，第二级回火热处理的温度为620℃，保温时间为3.7h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用银。
通过对四组实施例进行成分检测，并且从市场上挑选了一组钕铁硼进行对比，检测结果如下：
本发明的四组实施例的钕铁硼磁铁中的重稀土含量均为零，低于现有钕铁硼磁铁中的重稀土含量，因此有利于降低钕铁硼磁铁的生产成本，且提高钕铁硼磁铁的磁性以及抗锈蚀能力，其中实施例四中的铝和钴的含量高于另外三组，其抗锈蚀性能更强，因此本发明具有较好的市场前景，具有推广价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：该钕铁硼磁体的配方包括以下组份：钕20％-25％、镨8％-12％、钴9％-13％、纯铁25％-29％、铝15％-20％、硼铁合金5％-11％，其余为粘合剂。
2.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括钕20％、镨8％、钴9％、纯铁25％、铝15％、硼铁合金7％，其余为粘合剂。
3.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括钕21％、镨9％、钴10％、纯铁26％、铝16％、硼铁合金8％，其余为粘合剂。
4.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括钕22％、镨10％、钴11％、纯铁27％、铝17％、硼铁合金9％，其余为粘合剂。
5.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：包括钕23％、镨11％、钴12％、纯铁28％、铝18％、硼铁合金5％，其余为粘合剂。
6.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：所述钕、镨、钴、纯铁、铝均呈粉末状，且钕、镨、钴、纯铁、铝的纯度均不低于99.9％。
7.根据权利要求1所述的一种不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：所述硼铁合金包括磷：0.02质量％或以上、铝：0.03质量％或以下，剩余部分由铁、硼和不可避免的杂质组成。
8.一种如权利要求1所述的不含重稀土的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：
S1：定量称取,将所有的原料按照上述的组份进行称取；
S2：原料熔炼，将称取好的钕、镨、钴、纯铁、铝、硼铁合金一起放入熔炼炉中进行4分钟的精炼，将熔炼后的混合物浇注在冷却模中；
S3：粉末制作，将在冷却模中成型的混合物通过气流磨进行磨粉，磨制的时间为3——6min，磨制的粉末粒度为2.9——5.2um，然后将磨制的粉末进行均匀搅拌；
S4：压制成型，根据需要称取适量的粉末将磁场定型成型预处理后，放置在预先制作好的模具中进行压结成型，形成钕铁硼磁铁生坯；
S5：热处理，将成型后的钕铁硼磁铁生坯放置在烧结炉中进行热处理，烧结压力为46MPa，烧结温度为820℃，升温速率为178℃/min，保温时间为7min，然后对烧结后的钕铁硼磁铁进行回火热处理，将钕铁硼磁体坯件进行二级回火热处理，其中第一级回火热处理的温度为900℃，保温时间为2.5h，第二级回火热处理的温度为590℃，保温时间为3.2h；
S6：防腐处理，在成型后的钕铁硼磁铁表面进行耐腐蚀抗锈蚀的金属电镀，电镀的金属壳选用锌、镍、锡、金以及银中的一种材料或者一种以上的材料。
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