CN111192734A - 一种高性能钕铁硼磁性材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能钕铁硼磁性材料，所述钕铁硼磁性材料的原料按重量份比包括：铁50‑60份、稀土元素钕20‑30份、硼5‑11份、氧化铝6‑12份、氧化铜4‑8份、镝3‑7份、铌4‑8份、环氧树脂10‑16份、锌2‑6份、镍1‑3份、金0.5‑0.9份、锡0.3‑0.7份、分散剂6‑12份、粘合剂8‑12份、抗氧化剂9‑15份、成膜助剂6‑10份，本发明涉及铁硼磁性材料技术领域。该高性能钕铁硼磁性材料，通过制备时通过锌、镍、金、锡和环氧树脂原料，提高了钕铁硼磁性材料的耐腐蚀性能，保持钕铁硼磁性材料的表面不受到侵蚀，延长了钕铁硼磁性材料的使用寿命，通过抗氧化剂的设置提高了钕铁硼磁性材料的抗氧化性能，防止钕铁硼磁性材料氧化失磁，使得钕铁硼磁性材料更加经久耐用。

Description

一种高性能钕铁硼磁性材料

技术领域

本发明涉及铁硼磁性材料技术领域，具体为一种高性能钕铁硼磁性材料。

背景技术

钕磁铁也称为钕铁硼磁铁，是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体，这种磁铁的磁能积大于钐钴磁铁，是当时全世界磁能积最大的物质，钕铁硼磁铁是现今磁性仅次于绝对零度钬磁铁的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁，钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等，烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械和航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器和磁共振成像设备仪表等，钕铁硼磁铁机加工工具有无心磨、滚圆机、双端磨、平磨、切片机、双面磨、线切割、台钻和异形磨等。

目前在对钕铁硼磁性材料进行使用的过程中，其表面长时间暴露在外部，容易产生氧化和锈蚀，降低了钕铁硼磁性材料的磁性，缩短钕铁硼磁性材料的使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能钕铁硼磁性材料，解决了容易产生氧化和锈蚀，降低了钕铁硼磁性材料的磁性，缩短钕铁硼磁性材料使用寿命的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高性能钕铁硼磁性材料，所述钕铁硼磁性材料的原料按重量份比包括：铁50-60份、稀土元素钕20-30份、硼5-11份、氧化铝6-12份、氧化铜4-8份、镝3-7份、铌4-8份、环氧树脂10-16份、锌2-6份、镍1-3份、金0.5-0.9份、锡0.3-0.7份、分散剂6-12份、粘合剂8-12份、抗氧化剂9-15份、成膜助剂6-10份。

优选的，所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁55份、稀土元素钕25份、硼8份、氧化铝9份、氧化铜6份、镝5份、铌6份、环氧树脂13份、锌4份、镍2份、金0.7份、锡0.5份、分散剂9份、粘合剂10份、抗氧化剂12份、成膜助剂8份。

优选的，所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁50份、稀土元素钕20份、硼5份、氧化铝6份、氧化铜4份、镝3份、铌4份、环氧树脂10份、锌2份、镍1份、金0.5份、锡0.3份、分散剂6份、粘合剂8份、抗氧化剂9份、成膜助剂6份。

优选的，所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁60份、稀土元素钕30份、硼11份、氧化铝12份、氧化铜8份、镝7份、铌8份、环氧树脂16份、锌6份、镍3份、金0.9份、锡0.7份、分散剂12份、粘合剂12份、抗氧化剂15份、成膜助剂10份。

优选的，所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇和丙二醇甲醚中的一种。

优选的，所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种的组合。

优选的，所述一种高性能钕铁硼磁性材料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将铁、稀土元素钕、硼、氧化铝、氧化铜、镝、铌、分散剂、粘合剂、抗氧化剂和成膜助剂的成分按照配比进行配制，然后将配制的配料进行熔炼，然后将熔炼后的钕铁硼合金置于氢碎炉中，在氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，从而使薄片变为粗粉；

S2、然后将粗粉置于搅拌罐中，搅拌罐的转速为250-400转/分钟，搅拌时间为10-20分钟，把氢碎后的粗粉混合均匀，然后通过气流磨把粗粉进行研磨，把粗粉制成细粉；

S3、将S2中制成的细粉充填到成型模具中，在磁场压机中取向成型，并根据需要采用冷等静压，然后将压制成型的生坯在真空条件下烧结3-5小时后气淬冷却，在温度为1000-1100k中回火处理2-3小时，然后在700-800k中回火处理2-3小时，得到钕铁硼产品；

S4、然后把钕铁硼产品转移至电镀设备下，取出适量比份的锌、镍、金和锡，把其电镀在钕铁硼产品表面，最后再把适量比份的环氧树脂喷涂在钕铁硼产品表面，即可得到钕铁硼磁性材料。

(三)有益效果

本发明提供了一种高性能钕铁硼磁性材料。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该高性能钕铁硼磁性材料，通过钕铁硼磁性材料的原料按重量份比包括：铁50-60份、稀土元素钕20-30份、硼5-11份、氧化铝6-12份、氧化铜4-8份、镝3-7份、铌4-8份、环氧树脂10-16份、锌2-6份、镍1-3份、金0.5-0.9份、锡0.3-0.7份、分散剂6-12份、粘合剂8-12份、抗氧化剂9-15份、成膜助剂6-10份，成膜助剂为醇酯十二、乙二醇和丙二醇甲醚中的一种，制备时通过锌、镍、金、锡和环氧树脂原料，提高了钕铁硼磁性材料的耐腐蚀性能，保持钕铁硼磁性材料的表面不受到侵蚀，延长了钕铁硼磁性材料的使用寿命。

(2)、该高性能钕铁硼磁性材料，通过抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种的组合，抗氧化剂的设置提高了钕铁硼磁性材料的抗氧化性能，防止钕铁硼磁性材料氧化失磁，使得钕铁硼磁性材料更加经久耐用。

附图说明

图1为本发明对比实验数据统计表图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种高性能钕铁硼磁性材料的制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、将55份铁、25份稀土元素钕、8份硼、9份氧化铝、6份氧化铜、5份镝、6份铌、9份分散剂、10份粘合剂、12份抗氧化剂和8份成膜助剂的成分按照配比进行配制，然后将配制的配料进行熔炼，然后将熔炼后的钕铁硼合金置于氢碎炉中，在氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，从而使薄片变为粗粉；

S2、然后将粗粉置于搅拌罐中，搅拌罐的转速为325转/分钟，搅拌时间为15分钟，把氢碎后的粗粉混合均匀，然后通过气流磨把粗粉进行研磨，把粗粉制成细粉；

S3、将S2中制成的细粉充填到成型模具中，在磁场压机中取向成型，并根据需要采用冷等静压，然后将压制成型的生坯在真空条件下烧结4小时后气淬冷却，在温度为1050k中回火处理2.5小时，然后在750k中回火处理2.5小时，得到钕铁硼产品；

S4、然后把钕铁硼产品转移至电镀设备下，取出4份锌、2份镍、0.7份金和0.5份锡，把其电镀在钕铁硼产品表面，最后再把12份环氧树脂喷涂在钕铁硼产品表面，即可得到钕铁硼磁性材料。

实施例2

S1、将50份铁、20份稀土元素钕、5份硼、6份氧化铝、4份氧化铜、3份镝、4份铌、6份分散剂、8份粘合剂、9份抗氧化剂和6份成膜助剂的成分按照配比进行配制，然后将配制的配料进行熔炼，然后将熔炼后的钕铁硼合金置于氢碎炉中，在氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，从而使薄片变为粗粉；

S2、然后将粗粉置于搅拌罐中，搅拌罐的转速为250转/分钟，搅拌时间为10分钟，把氢碎后的粗粉混合均匀，然后通过气流磨把粗粉进行研磨，把粗粉制成细粉；

S3、将S2中制成的细粉充填到成型模具中，在磁场压机中取向成型，并根据需要采用冷等静压，然后将压制成型的生坯在真空条件下烧结3小时后气淬冷却，在温度为1000k中回火处理2小时，然后在700k中回火处理2小时，得到钕铁硼产品；

S4、然后把钕铁硼产品转移至电镀设备下，取出2份锌、1份镍、0.5份金和0.3份锡，把其电镀在钕铁硼产品表面，最后再把10份环氧树脂喷涂在钕铁硼产品表面，即可得到钕铁硼磁性材料。

实施例3

S1、将60份铁、30份稀土元素钕、11份硼、12份氧化铝、8份氧化铜、7份镝、8份铌、12份分散剂、12份粘合剂、15份抗氧化剂和10份成膜助剂的成分按照配比进行配制，然后将配制的配料进行熔炼，然后将熔炼后的钕铁硼合金置于氢碎炉中，在氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，从而使薄片变为粗粉；

S2、然后将粗粉置于搅拌罐中，搅拌罐的转速为400转/分钟，搅拌时间为20分钟，把氢碎后的粗粉混合均匀，然后通过气流磨把粗粉进行研磨，把粗粉制成细粉；

S3、将S2中制成的细粉充填到成型模具中，在磁场压机中取向成型，并根据需要采用冷等静压，然后将压制成型的生坯在真空条件下烧结5小时后气淬冷却，在温度为1100k中回火处理3小时，然后在800k中回火处理3小时，得到钕铁硼产品；

S4、然后把钕铁硼产品转移至电镀设备下，取出适量比份的6份锌、3份镍、0.9份金和0.7份锡，把其电镀在钕铁硼产品表面，最后再把16份环氧树脂喷涂在钕铁硼产品表面，即可得到钕铁硼磁性材料。

对比案例

某钕铁硼磁性材料厂对由实施例1、实施例2和实施例3分别制作出来的钕铁硼磁性材料以及市场上通用的钕铁硼磁性材料同时进行耐腐蚀性和抗氧化性检测工作，并在相同的时间以及条件下进行盐水喷雾腐蚀试验、浸入式腐蚀试验以及铁含量检测操作，在试验检测的过程中，同时统计数据并制作统计表图。

如表图1所示，本实施例1中的钕铁硼磁性材料平均失重率最小，铁含量最高，其试验过程中表面无变色、脱落、不产生气泡和斑点等现象，耐腐蚀性和抗氧化性最好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (7)

1.一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述钕铁硼磁性材料的原料按重量份比包括：铁50-60份、稀土元素钕20-30份、硼5-11份、氧化铝6-12份、氧化铜4-8份、镝3-7份、铌4-8份、环氧树脂10-16份、锌2-6份、镍1-3份、金0.5-0.9份、锡0.3-0.7份、分散剂6-12份、粘合剂8-12份、抗氧化剂9-15份、成膜助剂6-10份。

2.根据权利要求1所述的一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁55份、稀土元素钕25份、硼8份、氧化铝9份、氧化铜6份、镝5份、铌6份、环氧树脂13份、锌4份、镍2份、金0.7份、锡0.5份、分散剂9份、粘合剂10份、抗氧化剂12份、成膜助剂8份。

3.根据权利要求1所述的一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁50份、稀土元素钕20份、硼5份、氧化铝6份、氧化铜4份、镝3份、铌4份、环氧树脂10份、锌2份、镍1份、金0.5份、锡0.3份、分散剂6份、粘合剂8份、抗氧化剂9份、成膜助剂6份。

4.根据权利要求1所述的一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述钕铁硼磁性材料的原料组分具体包括：铁60份、稀土元素钕30份、硼11份、氧化铝12份、氧化铜8份、镝7份、铌8份、环氧树脂16份、锌6份、镍3份、金0.9份、锡0.7份、分散剂12份、粘合剂12份、抗氧化剂15份、成膜助剂10份。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述成膜助剂为醇酯十二、乙二醇和丙二醇甲醚中的一种。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高性能钕铁硼磁性材料，其特征在于：所述抗氧化剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚和四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高性能钕铁硼磁性材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、将铁、稀土元素钕、硼、氧化铝、氧化铜、镝、铌、分散剂、粘合剂、抗氧化剂和成膜助剂的成分按照配比进行配制，然后将配制的配料进行熔炼，然后将熔炼后的钕铁硼合金置于氢碎炉中，在氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，从而使薄片变为粗粉；

S2、然后将粗粉置于搅拌罐中，搅拌罐的转速为250-400转/分钟，搅拌时间为10-20分钟，把氢碎后的粗粉混合均匀，然后通过气流磨把粗粉进行研磨，把粗粉制成细粉；

S3、将S2中制成的细粉充填到成型模具中，在磁场压机中取向成型，并根据需要采用冷等静压，然后将压制成型的生坯在真空条件下烧结3-5小时后气淬冷却，在温度为1000-1100k中回火处理2-3小时，然后在700-800k中回火处理2-3小时，得到钕铁硼产品；

S4、然后把钕铁硼产品转移至电镀设备下，取出适量比份的锌、镍、金和锡，把其电镀在钕铁硼产品表面，最后再把适量比份的环氧树脂喷涂在钕铁硼产品表面，即可得到钕铁硼磁性材料。

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