CN111341512A - 一种高性价比稀土永磁体及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，涉及一种应用烧结钕铁硼回收料制备高性价比稀土永磁体及其制备方法。所述永磁体中至少包含两种主相，第一主相成分为烧结钕铁硼回收料相，第二主相成分为高丰度稀土基永磁相。本发明通过有效利用烧结钕铁硼回收料及高丰度稀土元素，由高丰度稀土相提供晶界相，并通过多次混粉、低温烧结等工艺控制磁体的微观组织结构，在大幅降低磁体的制造成本的同时，获得良好的综合磁性能。

Description

一种高性价比稀土永磁体及制备方法
技术领域
本发明涉及稀土永磁材料技术领域，涉及一种高性价比稀土永磁体及其制备方法。
背景技术
钕铁硼永磁材料由于其优异的磁性能，被广泛应用于国民生活的各个领域，是现代工业的重要基础材料之一。稀土元素是钕铁硼永磁材料的关键，并占原料成本的80％以上。由于稀土资源有限，并且近年来的需求不断增加，导致稀土价格迅速上涨，开发高性价比稀土永磁体成为当前研究的热点。在钕铁硼永磁材料的生产过程中，各个工艺环节和使用环节会产生约25％的回收料，回收料中包含大量的稀土资源，因此合理利用钕铁硼回收料，同时采用价格更低的高丰度稀土元素制备稀土永磁体，对降低磁体生产成本、节约稀土资源、促进稀土资源平衡利用具有重要的意义。
传统的利用烧结钕铁硼回收料的方式一般是将钕铁硼回收料直接破碎或添加稀土金属、稀土氢化物后成型烧结回火制备毛坯。例如中国发明专利(CN 105931781 B)公开了‘一种烧结钕铁硼回收废料的再生利用方法’，是将钕铁硼回收料经清洗、去皮、破碎成粉末、磁场取向成型、烧结回火制成毛坯的方法；中国发明专利(CN 103440948 B)公开了‘镀锌烧结钕铁硼废料的一种再利用方法’，是将镀锌烧结钕铁硼回收料经过抛丸机处理、颚式破碎、中破碎、添加稀土氢化物、气流磨、压制成型、烧结回火工艺制备毛坯；中国发明申请(CN 110480020 A)公开了‘一种烧结钕铁硼废料再利用的方法’，是将烧结钕铁硼回收料经过回收料分类、表面除锌、表面去油、添加稀土金属、氢破、气流磨制粉、成型烧结回火工艺制备毛坯的思路。采用上述工艺制备的磁体，虽然有效利用了钕铁硼回收料，但对于磁体成本降低的效果有限。
现有技术中，为了降低磁体成本、充分利用高丰度稀土元素，通常采用双主相工艺。目前的双主相工艺需要制备至少两种不同成分的速凝带，经过混合制备成具有多相结构的磁体，磁体的晶界相由不同的主相同时提供。例如中国专利(CN 103187133 B)公开了“一种稀土永磁合金及其磁性相复合制备方法”，是将至少2种不同成分的速凝带经破碎、混合、烧结和热处理步骤进行磁性相复合制备，所述速凝带分别为至少两种含不同稀土的2-14-1型磁性主相(RE)2Fe14B，但是现有技术中，至今没有将用双主相法用于钕铁硼回收料的报道。
发明内容
发明的一个目的是提供了一种高性价比稀土永磁体，该永磁体利用烧结钕铁硼回收料及高丰度稀土基永磁相，通过化学成分和组织结构调控，得到高性价比稀土永磁体，解决单独应用钕铁硼回收料性价比不高及稀土资源应用不平衡、高丰度稀土应用价值低的问题。
本发明的另一目的是提出一种高性价比稀土永磁体的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高性价比稀土永磁体，该永磁体以烧结钕铁硼回收料为原料，并采用双主相合金法配制两种不同的主相合金制备，第一主相成分为烧结钕铁硼回收料相，第二主相成分为高丰度稀土基永磁相；
所述的永磁体中第一主相的重量百分比为10％-70％，其余为第二主相；
所述的高丰度稀土基永磁相的成分按重量百分为：(Re1100-xRe2x)aMbBcFe100-a-b-c，其中Re1为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，Re2为La、Ce、Y中至少一种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，10≤x≤80，33≤a≤37,0＜b≤5,0.8≤c≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质；
所述的烧结钕铁硼回收料相，以烧结钕铁硼回收料为原料；该烧结钕铁硼回收料经过回收料分类-表面除镀层-表面去油-回收料破碎-过筛得到小颗粒粉；第二主相经过配料-熔炼-速凝得到速凝片；将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片混合后进行氢破-气流磨-取向成型-烧结回火处理得到高性价比磁体。
所述的高性价比稀土永磁体中可进一步包含第三主相，其成分为：Re3a1M1b1Bc1Fe100-a1-b1-c1，其中Re3为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，M1为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，29≤a1≤33；0＜b1≤5，0.8≤c1≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质；
所述的永磁体中第一主相的重量百分比为10％-70％，其余为第二主相和第三主相；
烧结钕铁硼回收料经过回收料分类-表面除镀层-表面去油-回收料破碎-过筛得到小颗粒粉；第二主相和第三主相经过配料-熔炼速凝得到速凝片；将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片混合后进行氢破-气流磨-取向成型-烧结回火处理得到高性价比磁体。
所述的高性价比稀土永磁体，晶界相由第二主相提供。
所述的高性价比稀土永磁体，晶界相由第二主相和第三主相提供。
最终产品稀土永磁体的性能为：剩磁：12～14kGs，矫顽力11.9～17kOe，磁能积：36～48MGOe。
一种所述高性价比稀土永磁体的制备方法，包括如下步骤：
1)回收料分类：对不同牌号的钕铁硼回收料进行分类，并将成分相近的每一种钕铁硼回收料均单独集中存放、备用；
2)表面除镀层：将步骤1)中分类完成的钕铁硼回收料通过酸洗法去除表面镀层；
3)表面去油：将步骤2)中的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱洗法对钕铁硼回收料进行去除油污和杂质处理；
4)回收料破碎：将步骤3)得到的钕铁硼回收料通过破碎机进行初步破碎，并通过磁吸筛分，去除颗粒中的氧化物，得到1-10mm的小颗粒钕铁硼回收料；
5)配料：按照第二主相或/和第三主相成分进行配料，并对原料进行打磨，去除表面氧化层和杂质；
6)熔炼速凝：用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
7)混粉：将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片按照以下比例进行混合：钕铁硼回收料小颗粒的重量百分比为10％-70％；速凝片的重量百分含量为30％-90％；
8)氢破：将混合料在氢破炉中进行氢破处理；
9)气流磨：将氢破粉经气流磨制成平均粒度2-5微米的气流磨粉；
10)二次混粉：在氢破粉中添加防氧化剂，并对氢破粉进行二次混合，使钕铁硼回收料粉与速凝粉混合更加均匀；
11)取向成型：将氢破粉在1-3T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成密度为3-5g/cm3的生坯；
12)烧结回火：将毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，在烧结回火过程中采用低温烧结回火工艺，其中，烧结温度为900℃-1100℃，保温1-6小时，然后分别在800-950℃和400-600℃热处理2-6小时，获得最终磁体。
在步骤8)中，工艺参数为：在室温0.1-0.5MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500-600℃，时间2-6小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过有效利用烧结钕铁硼回收料及高丰度稀土元素，由高丰度稀土相提供晶界相，并通过多次混粉、低温烧结等工艺控制磁体的微观组织结构，在大幅降低磁体的制造成本的同时，获得良好的综合磁性能。
针对烧结钕铁硼回收料中富稀土相大量氧化，晶界相不足的问题，本发明中使用的高丰度稀土基永磁相配方中含有更多的稀土，其稀土含量大于常规或双主相工艺配方中的稀土含量。
同时，本发明的永磁体采用第二和/或第三主相提供晶界相的方式，有效解决了烧结钕铁硼回收料富稀土相大量氧化，富稀土相不足导致磁体矫顽力较低的弊端。
本发明的高性价比稀土永磁体，毛坯与不使用钕铁硼回收料、高丰度稀土元素制备的毛坯比较，成本降低≥8％。
附图说明
图1为本发明最终磁体的微结构示意图；
图2为本发明实施例1中高性价比稀土永磁体的退磁曲线图；
图3为本发明实施例2高性价比稀土永磁体的退磁曲线图；
图4为本发明实施例3中高性价比稀土永磁体的退磁曲线图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述。
本发明提供一种高性价比稀土永磁体，其制备的稀土永磁体至少包含两种主相，如图1所示，第一主相成分为烧结钕铁硼回收料复合相，第二主相成分为高丰度稀土基永磁相。
所述的永磁体中第一主相的重量百分比为10％-70％；第二主相的重量百分含量为30％-90％。
所述的烧结钕铁硼回收料相，以烧结钕铁硼回收料为原料。
所述的高丰度稀土基永磁相，按重量百分含量计，其成分为：(Re1100-xRe2x)aMbBcFe100-a-b-c，其中Re1为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，Re2为La、Ce、Y中至少一种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，10≤x≤80，33≤a≤37,0＜b≤5,0.8≤c≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质。
本发明所述的高性价比稀土永磁体中可进一步包含第三主相，其成分为：Re3a1M1b1Bc1Fe100-a1-b1-c1，其中Re3为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，M1为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，29≤a1≤33；0＜b1≤5，0.8≤c1≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质。
所述的高性价比稀土永磁体，晶界相主要由第二(和第三)主相提供，即高丰度稀土晶界相。
所述的高性价比稀土永磁体，毛坯与不使用钕铁硼回收料、高丰度稀土元素制备的毛坯比较，成本降低≥8％。
所述的高性价比稀土永磁体制备方法，包括：烧结钕铁硼回收料经过回收料分类-表面除镀层-表面去油-回收料破碎-过筛得到小颗粒粉；第二主相(和第三主相)经过配料-熔炼速凝得到速凝片；将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片混合后进行氢破-气流磨-取向成型-烧结回火处理得到高性价比磁体。
其制备步骤如下：
1)回收料分类：对不同牌号的钕铁硼回收料进行分类，并将成分相近的每一种钕铁硼回收料均单独集中存放，备用；
2)表面除镀层：将步骤1中分类完成的钕铁硼回收料通过酸洗法去除表面镀层；
3)表面去油：将步骤2中的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱法对钕铁硼回收料进行去除油污和杂质处理；
4)回收料破碎：将步骤3得到的钕铁硼回收料通过破碎机进行初步破碎，并通过磁吸筛分，去除颗粒中的氧化物，得到1-10mm的小颗粒钕铁硼回收料；
5)配料：按照第二主相(和第三主相)成分进行配料，并对原料进行打磨，去除表面氧化层和杂质；
6)熔炼速凝：用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
7)混粉：将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片按照以下比例进行混合：钕铁硼回收料小颗粒的重量百分比为10％-70％；速凝片的重量百分含量为30％-90％；
8)氢破：将混合料在氢破炉中进行氢破处理。在室温0.1-0.5MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500-600℃，时间2-6小时。
9)气流磨：将氢破粉经气流磨制成平均粒度2-5微米的气流磨粉。
10)二次混粉：在氢破粉中添加防氧化剂，并对氢破粉进行二次混合，使钕铁硼回收料粉与速凝粉混合更加均匀；
11)取向成型：将氢破粉在1-3T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成密度为3-5g/cm3的生坯；
12)烧结回火：将毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，在烧结回火过程中采用低温烧结回火工艺，其中，烧结温度为900℃-1100℃，保温1-6小时，然后分别在800-950℃和400-600℃热处理2-6小时。
实施例1：38M牌号钕铁硼磁钢回收料颗粒+Ce基速凝片
1.分类收集38M牌号钕铁硼磁钢回收料；
2.将磁钢放入酸洗槽中，采用浓度5％的盐酸作为酸洗液，去除表面的电镀层，得到无镀层的钕铁硼磁钢回收料；
3.将步骤2得到的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱洗法对回收料进行冲洗，以去除表面杂质和油污，再通过高压水枪对去油后的钕铁硼回收料进行冲洗，烘干后得到干净的钕铁硼回收料；
4.将步骤3得到的钕铁硼回收料通过颚式破碎机进行粗破碎，并通过磁吸进行筛分，去除氧化层颗粒，得到平均颗粒尺寸2mm的钕铁硼回收料小颗粒；
5.按照(Nd75Gd5Ce20)35Co0.1Al0.15Cu0.1Fe63.69B0.96的成分准备所需原料进行配料，配料前对原料进行打磨处理，去除表面的氧化层和杂质；用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
6.将钕铁硼回收料小颗粒与Ce基速凝片按照重量比1:1,1:2,2:1进行混合，并对混合粉进行氢破处理；
7.利用高压氮气将步骤6得到的氢破粉在0.8Mpa下气流磨，将氢破粉制成平均粒度为3.2μm的细粉；
8.将气流磨粉添加抗氧化剂并进行二次混合；
9.将混合后的粉末在大于1.5T磁场下取向成型，并经过18MPa的冷等静压制成生坯；
10.用高真空烧结炉在10-3-10-2Pa条件下在1000℃-1020℃下，烧结3小时，制成致密磁体；随后在870℃-890℃下一级回火2h，在480℃-500℃二级回火2h，最终获得烧结磁体。
如图2所示，实施例1中，钕铁硼回收料小颗粒与Ce基速凝片按照重量比2:1进行混合得到的磁体的磁钢性能为：剩磁：12.43kGs，矫顽力：13.47kOe，磁能积：37.19MGOe。
实施例2：N38牌号钕铁硼磁钢回收料颗粒+Ce基速凝片+Gd基速凝片
1.分类收集N38牌号钕铁硼磁钢回收料；
2.将磁钢放入酸洗槽中，采用浓度5％的盐酸作为酸洗液，去除表面的电镀层，得到无镀层的钕铁硼磁钢回收料；
3.将步骤2得到的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱洗法对回收料进行冲洗，以去除表面杂质和油污，再通过高压水枪对去油后的钕铁硼回收料进行冲洗，烘干后得到干净的钕铁硼回收料；
4.将步骤3得到的钕铁硼回收料通过颚式破碎机进行粗破碎，并通过磁吸进行筛分，去除氧化层颗粒，得到平均颗粒尺寸2mm的钕铁硼回收料小颗粒；
5.按照(Nd60Ce40)35Co0.1Al0.15Cu0.1Fe63.69B0.96、(Nd80Gd20)31.5Co0.1Al0.15Cu0.1Fe67.1 9B0.96的成分准备所需原料进行配料，配料前对原料进行打磨处理，去除表面的氧化层和杂质；用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
6.将钕铁硼回收料小颗粒、Ce基速凝片、Gd基速凝片按照重量比6:4:1,5:5:1,4:6:1进行混合，并对混合粉进行氢破处理；
7.利用高压氮气将步骤6得到的氢破粉在0.8Mpa下气流磨，将氢破粉制成平均粒度为3.2μm的细粉；
8.将气流磨粉添加抗氧化剂并进行二次混合；
9.将混合后的粉末在大于1.5T磁场下取向成型，并经过18MPa的冷等静压制成生坯；
10.用高真空烧结炉在10-3-10-2Pa条件下在1000℃-1020℃下，烧结3小时，制成致密磁体；随后在870℃-890℃下一级回火2h，在480℃-500℃二级回火2h，最终获得烧结磁体。
如图3所示，实施例2中，钕铁硼回收料小颗粒、Ce基速凝片、Gd基速凝片按照重量比6：4：1(重量比，确认)进行混合得到的磁体的磁钢性能为：剩磁：12.58kGs，矫顽力：12.36kOe，磁能积：37.3MGOe。
实施例3：N40牌号钕铁硼磁钢回收料颗粒+CeY基速凝片
1.分类收集N40牌号钕铁硼磁钢回收料；
2.将磁钢放入酸洗槽中，采用浓度5％的盐酸作为酸洗液，去除表面的电镀层，得到无镀层的钕铁硼磁钢回收料；
3.将步骤2得到的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱洗法对回收料进行冲洗，以去除表面杂质和油污，再通过高压水枪对去油后的钕铁硼回收料进行冲洗，烘干后得到干净的钕铁硼回收料；
4.将步骤3得到的钕铁硼回收料通过颚式破碎机对磁钢进行粗破碎，并通过磁吸进行筛分，去除氧化层颗粒，得到平均颗粒尺寸1.5mm的钕铁硼回收料小颗粒；
5.按照(Nd70Ce15Y15)34Co0.1Al0.15Cu0.1Fe64.69B0.96的成分准备所需原料进行配料，配料前对原料进行打磨处理，去除表面的氧化层和杂质；用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
6.将钕铁硼回收料小颗粒与CeY基速凝片按照重量比1:1,1:2,2:1进行混合，并对混合粉进行氢破处理；
7.利用高压氮气将步骤6得到的氢破粉在0.8Mpa下气流磨，将氢破粉制成平均粒度为3μm的细粉；
8.将气流磨粉添加抗氧化剂并进行二次混合；
9.将混合后的粉末在大于1.5T磁场下取向成型，并经过18MPa的冷等静压制成生坯；
10.用高真空烧结炉在10-3-10-2Pa条件下在1030℃-1050℃下，烧结3小时，制成致密磁体；随后在880℃-900℃下一级回火2h，在500℃-520℃二级回火2h，最终获得烧结磁体。
如图4所示，实施例3中，钕铁硼回收料小颗粒与Ce基速凝片按照重量比2:1进行混合，得到的磁体的磁钢性能为：剩磁：13.06kGs，矫顽力：11.99kOe，磁能积：40.00MGOe。
上述实施例1-3中制备得到的高性价比磁体的磁性能如下表1所示，从表1中可以看出，应用烧结钕铁硼回收料和高丰度稀土基速凝片制备的多主相磁钢，通过成分和相结构控制，可以获得与回收料磁钢性能基本一致的产品。应用磁钢回收料和高丰度稀土制备的磁钢在保障磁钢性能的前提下，将大幅降低磁钢的成本。
表1实施例1-3不同磁体磁性能对照表
Figure BDA0002404724260000111

Claims (7)

1.一种高性价比稀土永磁体，其特征在于：该永磁体以烧结钕铁硼回收料为原料，并采用双主相合金法配制两种不同的主相合金制备，第一主相成分为烧结钕铁硼回收料相，第二主相成分为高丰度稀土基永磁相；
所述的永磁体中第一主相的重量百分比为10％-70％，其余为第二主相；
所述的高丰度稀土基永磁相的成分按重量百分为：(Re1100-xRe2x)aMbBcFe100-a-b-c，其中Re1为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，Re2为La、Ce、Y中至少一种，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，10≤x≤80，33≤a≤37,0＜b≤5,0.8≤c≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质；
所述的烧结钕铁硼回收料相，以烧结钕铁硼回收料为原料；该烧结钕铁硼回收料经过回收料分类-表面除镀层-表面去油-回收料破碎-过筛得到小颗粒粉；第二主相经过配料-熔炼-速凝得到速凝片；将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片混合后进行氢破-气流磨-取向成型-烧结回火处理得到高性价比磁体。
2.根据权利要求1所述的高性价比稀土永磁体，其特征在于：所述的高性价比稀土永磁体中可进一步包含第三主相，其成分为：Re3a1M1b1Bc1Fe100-a1-b1-c1，其中Re3为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd中至少一种，M1为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Zr中至少一种，29≤a1≤33；0＜b1≤5，0.8≤c1≤1.2，其余为Fe和不可避免杂质；
所述的永磁体中第一主相的重量百分比为10％-70％，其余为第二主相和第三主相；
烧结钕铁硼回收料经过回收料分类-表面除镀层-表面去油-回收料破碎-过筛得到小颗粒粉；第二主相和第三主相经过配料-熔炼速凝得到速凝片；将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片混合后进行氢破-气流磨-取向成型-烧结回火处理得到高性价比磁体。
3.根据权利要求1所述的高性价比稀土永磁体，其特征在于：
所述的高性价比稀土永磁体，晶界相由第二主相提供。
4.根据权利要求2所述的高性价比稀土永磁体，其特征在于：
所述的高性价比稀土永磁体，晶界相由第二主相和第三主相提供。
5.根据权利要求1-4之一所述的高性价比稀土永磁体，其特征在于：
最终产品稀土永磁体的性能为：剩磁：12～14kGs，矫顽力11.9～17kOe，磁能积：36～48MGOe。
6.一种如权利要求1所述高性价比稀土永磁体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)回收料分类：对不同牌号的钕铁硼回收料进行分类，并将成分相近的每一种钕铁硼回收料均单独集中存放、备用；
2)表面除镀层：将步骤1)中分类完成的钕铁硼回收料通过酸洗法去除表面镀层；
3)表面去油：将步骤2)中的钕铁硼回收料放入脱脂槽中，通过碱洗法对钕铁硼回收料进行去除油污和杂质处理；
4)回收料破碎：将步骤3)得到的钕铁硼回收料通过破碎机进行初步破碎，并通过磁吸筛分，去除颗粒中的氧化物，得到1-10mm的小颗粒钕铁硼回收料；
5)配料：按照第二主相或/和第三主相成分进行配料，并对原料进行打磨，去除表面氧化层和杂质；
6)熔炼速凝：用速凝炉在氩气保护下将合金原料制备成0.1-0.4mm的速凝片；
7)混粉：将钕铁硼回收料小颗粒与速凝片按照以下比例进行混合：钕铁硼回收料小颗粒的重量百分比为10％-70％；速凝片的重量百分含量为30％-90％；
8)氢破：将混合料在氢破炉中进行氢破处理；
9)气流磨：将氢破粉经气流磨制成平均粒度2-5微米的气流磨粉；
10)二次混粉：在氢破粉中添加防氧化剂，并对氢破粉进行二次混合，使钕铁硼回收料粉与速凝粉混合更加均匀；
11)取向成型：将氢破粉在1-3T的磁场压机中取向成型，再进行冷等静压制成密度为3-5g/cm3的生坯；
12)烧结回火：将毛坯放入高真空的烧结炉中进行烧结，在烧结回火过程中采用低温烧结回火工艺，其中，烧结温度为900℃-1100℃，保温1-6小时，然后分别在800-950℃和400-600℃热处理2-6小时，获得最终磁体。
7.根据权利要求6所述高性价比稀土永磁体的制备方法，其特征在于：在步骤8)中，工艺参数为：在室温0.1-0.5MPa压力下吸氢，然后进行脱氢处理，脱氢温度为500-600℃，时间2-6小时。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112289533A (zh) * 2020-12-29 2021-01-29 宁波合力磁材技术有限公司 一种再生钕铁硼磁材及其制备方法
CN112750586A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 包头稀土研究院 混合稀土烧结钕铁硼永磁体及其制备方法
CN113436826A (zh) * 2021-07-05 2021-09-24 宁波市易赞磁业有限公司 一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法
CN114101686A (zh) * 2021-11-09 2022-03-01 中磁科技股份有限公司 一种钕铁硼氧化毛坯的处理方法
CN114499080A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 中国科学院赣江创新研究院 一种复合型永磁磁钢及制造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008305835A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Yaskawa Electric Corp 磁石粉とその製造方法およびこの磁石粉を用いたボンド磁石
CN103106993A (zh) * 2012-12-31 2013-05-15 辽宁恒德磁业有限公司 带有轻稀土元素的钕铁硼磁性材料及其制备方法
CN104575904A (zh) * 2014-11-26 2015-04-29 宁波宏垒磁业有限公司 一种由钕铁硼回收废料烧结而成的钕铁硼磁体及其制备方法
CN104715876A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 北京中科三环高技术股份有限公司 一种混合稀土烧结永磁体及其制备方法
CN105244131A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 钢铁研究总院 高抗裂度、高矫顽力的多主相Nd-Fe-B型永磁体及其制备方法
US20170103837A1 (en) * 2016-04-08 2017-04-13 Shenyang General Magnetic Co., Ltd NdFeB magnet containing cerium and manufacturing method thereof
CN107275026A (zh) * 2017-05-11 2017-10-20 浙江大学 批量应用镧的富铈稀土永磁体及其制备方法
CN107739949A (zh) * 2017-10-20 2018-02-27 江西金力永磁科技股份有限公司 一种用于磁体废料循环利用的富相合金及废旧磁体循环再利用的方法
CN109604615A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 江苏晨朗电子集团有限公司 低成本制备烧结钕铁硼永磁体的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008305835A (ja) * 2007-06-05 2008-12-18 Yaskawa Electric Corp 磁石粉とその製造方法およびこの磁石粉を用いたボンド磁石
CN103106993A (zh) * 2012-12-31 2013-05-15 辽宁恒德磁业有限公司 带有轻稀土元素的钕铁硼磁性材料及其制备方法
CN104715876A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 北京中科三环高技术股份有限公司 一种混合稀土烧结永磁体及其制备方法
CN104575904A (zh) * 2014-11-26 2015-04-29 宁波宏垒磁业有限公司 一种由钕铁硼回收废料烧结而成的钕铁硼磁体及其制备方法
CN105244131A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 钢铁研究总院 高抗裂度、高矫顽力的多主相Nd-Fe-B型永磁体及其制备方法
US20170103837A1 (en) * 2016-04-08 2017-04-13 Shenyang General Magnetic Co., Ltd NdFeB magnet containing cerium and manufacturing method thereof
CN107275026A (zh) * 2017-05-11 2017-10-20 浙江大学 批量应用镧的富铈稀土永磁体及其制备方法
CN107739949A (zh) * 2017-10-20 2018-02-27 江西金力永磁科技股份有限公司 一种用于磁体废料循环利用的富相合金及废旧磁体循环再利用的方法
CN109604615A (zh) * 2018-12-17 2019-04-12 江苏晨朗电子集团有限公司 低成本制备烧结钕铁硼永磁体的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112750586A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 包头稀土研究院 混合稀土烧结钕铁硼永磁体及其制备方法
CN112750586B (zh) * 2020-12-28 2024-03-29 包头稀土研究院 混合稀土烧结钕铁硼永磁体及其制备方法
CN112289533A (zh) * 2020-12-29 2021-01-29 宁波合力磁材技术有限公司 一种再生钕铁硼磁材及其制备方法
CN113436826A (zh) * 2021-07-05 2021-09-24 宁波市易赞磁业有限公司 一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法
CN113436826B (zh) * 2021-07-05 2023-06-02 宁波市易赞磁业有限公司 一种高丰度稀土烧结的永磁体及其制备方法
CN114101686A (zh) * 2021-11-09 2022-03-01 中磁科技股份有限公司 一种钕铁硼氧化毛坯的处理方法
CN114101686B (zh) * 2021-11-09 2023-07-25 中磁科技股份有限公司 一种钕铁硼氧化毛坯的处理方法
CN114499080A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 中国科学院赣江创新研究院 一种复合型永磁磁钢及制造方法
CN114499080B (zh) * 2022-01-28 2024-02-23 中国科学院赣江创新研究院 一种复合型永磁磁钢及制造方法

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