CN115430836A - 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 - Google Patents
一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115430836A CN115430836A CN202211020067.2A CN202211020067A CN115430836A CN 115430836 A CN115430836 A CN 115430836A CN 202211020067 A CN202211020067 A CN 202211020067A CN 115430836 A CN115430836 A CN 115430836A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnet
- deformation
- rare earth
- earth cerium
- nanocrystalline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 9
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
Abstract
本发明涉及一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置。本发明采用束缚变形模具将高丰度稀土铈基纳米晶磁粉通过机械压力初步压制成冷胚,脱模后得到前驱体磁体。将前驱体磁体放入真空热压炉中,在垂直表面施加压力,低温下低速镦粗变形,得到各向异性磁体。本发明显著的特点是利用束缚变形模具,采用一次热变形的方法即可得到各向异性磁体,有效避免了传统热压加热变形两次高温工艺过程带来的晶粒长大问题。束缚变形模具中的束缚环有防止磁体变形过程中开裂作用,因此可采用低温(600~700℃)、低速变形的方法,进一步优化晶粒大小。从而,有效地克服了现有技术中主相晶粒无法获得各向异性和磁体矫顽力恶化严重的问题。该制备方法简单,制备条件要求低,装置成本低,大大降低了制备成本,同时显著提升了高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体成品的性质。
Description
技术领域
本发明属于稀土永磁制造领域,特别涉及一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置。
背景技术
第三代稀土永磁钕铁硼(Nd-Fe-B)是一类重要的稀土(RE)功能材料,被广泛应用于工业电机、电子设备、智能机器人和医疗器械等领域。Nd-Fe-B磁体大量使用钕(Nd)、镨(Pr)、镝(Dy)和铽(Tb)等关键稀土,而伴生的高丰度稀土铈(Ce)、镧(La)和钇(Y)积压严重。因此,为实现我国实现我国稀土资源平衡利用,急需开发低成本、高性价比的高丰度稀土永磁材料。近年来,研究者已开发出具有高性能的纳米晶Ce-Fe-B快淬合金磁粉,下一步的发展方向是开发具有实际使用价值的致密化磁体。各向异性磁体比各向同性磁体具有更高的剩磁和磁能积,而通过变形产生织构是纳米晶磁体获得各向异性的主要方法。
目前,热变形工艺被广泛应用于纳米晶Nd-Fe-B各向异性磁体的制备中,主要包括热压和热变形两个工艺过程:(1)热压过程,将纳米晶磁粉体装入模具中,在高温和高压下压制为各向同性致密化磁体;(2)热变形过程:在高温下对热压磁体垂直方向施加压力进行镦粗变形,在此过程中,主相晶粒通过择优取向而实现微观结构织构化,即得到各向异性磁体。
现有的铈基各向异性纳米晶磁体制备技术采用上述两步热变形技术方法和设备存在以下缺点:
1.由于铈基体系中存在高熔点CeFe2相,导致缺乏低熔点晶界相,严重影响合金的热变形过程。最终导致主相晶粒无法择优取向形成织构组织,即无法获得各向异性。
2.由于纳米晶晶粒对温度非常敏感,长时间高温条件下容易长大。现有技术中传统的两步加热过程进一步增加了高温加热的时间,导致晶粒异常长大,严重影响矫顽力。
迄今为止,未有技术方法能开发出具有高性能的高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
发明内容
本发明的目的是提供一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置,以克服现有技术中铈基纳米晶磁体在变形过程中存在取向困难和晶粒异常长大的问题。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法,采用束缚变形法,包括以下两个步骤:
(1)将高丰度稀土铈基纳米晶磁粉装入束缚变形模具中,在空气环境中、室温条件下通过机械压力初步压制成冷胚,进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体;
(2)将步骤(1)的圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,一定温度下进行热变形过程,在垂直方向对磁体上下表面施加压力,低速镦粗变形,得到各向异性磁体。
优选地,所述步骤(1)中高丰度稀土铈基纳米晶磁粉是以金属间化合物RE2Fe14B为基体的纳米晶快淬磁粉或球磨磁粉。稀土(RE)是纯金属铈(Ce)或者是金属Ce与稀土金属镧(La)、金属钇(Y)的一种或两种混合,其中,稀土金属镧(La)、金属钇(Y)的一种或两种混合均不超过30at.%。
优选地,所述步骤(1)中机械压力为50~100MPa。
优选地,所述步骤(2)中热变形的温度为600~700℃,压力为变形后磁体高度为原始磁体高度的10~40%,即变形量为60~90%。
所述步骤(2)中热变形过程中通过调节压力控制变形速率v,其中v是指沿着压力方向,在单位时间内的变形率。计算方法为v=Δh/h0/t,其中,Δh为沿着压力方向磁体变形高度,h0为磁体初始高度,t为单位时间。
优选地,所述步骤(2)的热变形过程中采用的低速镦粗变形为匀速变形,变形速率固定;
更优选地,所述的变形速率为0.01~0.02min-1。
本发明的第二个方面在于提供一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备装置,即,束缚变形模具,用于实现上述的高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法,所述装置包括:模具外模,上压头,底座,束缚环。
优选地,所述步骤(1)中的束缚环材质为黄铜、紫铜或纯铁。
优选地,所述步骤(1)中束缚环外径为12~20mm,高度为10~15mm,环厚度为2~5mm。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明能克服现有热压加热变形技术条件下高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体难以形成织构组织以及晶粒长大恶化矫顽力的缺点。
1.通过束缚变形模具冷压工艺得到的冷胚磁体经过一次热变形即可得到各向异性磁体,有效避免了传统热压加热变形两次高温工艺过程带来的晶粒长大问题。
2.通过束缚环在磁体的变形自由面施加能量,促使晶粒向垂直于压力方向,择优取向。这种方法促进织构组织的形成,克服了现有技术中铈基纳米晶磁体难以形成织构组织缺点,从而提升了磁体的各向异性。
3.常规热压加热变形工艺普遍采用高于磁体晶界相熔点的工艺温度(700~800℃),液相晶界有利于热变形过程磁体的塑形变形能力,防止磁体开裂。而本发明中束缚环有防止磁体变形过程中开裂作用,因此可采用低温(600~700℃)、低速变形,进一步优化晶粒大小,有效抑制了晶粒长大恶化矫顽力的作用。
综上所述,本发明提供一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置,简化了热变形工艺流程,并强化了铈基RE-Fe-B纳米晶磁体的各向异性和矫顽力,是发展高性能的各向异性高丰度稀土铈基磁体的有效方法。
附图说明
图1为束缚变形模具示意图;
说明:1-模具外模;2-上压头;3-底座;4-束缚环。
图2为实施例1中束缚变形后高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的SEM图。
图3为实施例1中束缚变形后高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的磁滞回线图。
具体实施方式
实施例1:
以化学成分为Ce16Fe78B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快淬磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为H70黄铜,外径为15mm,高度为15mm,环厚度为5mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为100MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至650℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.015min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到70%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
实施例2
以化学成分为Ce16Fe78B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快淬磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为H70黄铜,外径为15mm,高度为15mm,环厚度为2mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为100MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至650℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.01min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到70%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
比较例1
本比较例中,原料与实施例1中的原料完全相同,利用常规热压加热变形技术,包含以下步骤:
第一步,将磁粉装入内径为10mm的热压模具中,在700℃条件下以100MPa压力热压30min,随炉冷却后得到圆柱形前驱体磁体。
第二步,与实施例1的工艺流程相同,工艺温度为700℃,变形速率为v=0.03min-1,变形量为70%,随炉冷却后得到对比磁体。
实施例1磁体、实施例2磁体和比较例1磁体在室温下平行于压力方向的磁性能如表1所示。
表1实施例1、2磁体和比较例1磁体在室温下平行于压力方向的磁性能
实施例3
以化学成分为(Ce0.8La0.2)16Fe78B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快淬磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为H65黄铜,外径为15mm,高度为15mm,环厚度为5mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为80MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至650℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.01min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到80%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
实施例4
以化学成分为(Ce0.8La0.1Y0.1)16Fe78B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快淬磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为紫铜,外径为15mm,高度为15mm,环厚度为5mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为50MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至675℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.01min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到70%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
实施例5
以化学成分为(Ce0.8La0.1Y0.1)13.5Fe80.5B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快淬磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为紫铜,外径为12mm,高度为12mm,环厚度为2mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为50MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至625℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.02min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到90%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
实施例6
以化学成分为(Ce0.8Y0.2)15Fe79B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶球磨磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为紫铜,外径为20mm,高度为10mm,环厚度为3mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为80MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至700℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.02min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到60%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
实施例7
以化学成分为(Ce0.8La0.1Y0.1)15Fe79B6(at.%)的高丰度稀土铈基纳米晶快萃磁粉为原料。第一步,将磁粉装入束缚变形模具的模具外模1中,其中束缚环4材质为纯铁,外径为20mm,高度为10mm,环厚度为2mm。在空气环境中、室温条件下通过上压头2的机械压力初步压制成冷胚,压力为80MPa。进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体。
第二步,将圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,随炉升温至600℃,随后在垂直方向对磁体上下表面施加压力,以v=0.02min-1的变形速率进行低速变形,直至变形量达到60%。随炉冷却后得到高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体。
表2实施例3、4、5、6和7磁体在室温下平行于压力方向的磁性能
本发明未尽事宜为公知技术。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法,其特征在于,包括以下两个步骤:
(1)将高丰度稀土铈基纳米晶磁粉装入束缚变形模具中,在空气环境中、室温条件下通过机械压力初步压制成冷胚,进行脱模后得到侧面层包裹束缚环的圆柱形前驱体磁体;
(2)将步骤(1)的圆柱形前驱体磁体放入真空热压炉中,在一定温度下进行热变形过程,在垂直方向对磁体上下表面施加压力,低速镦粗变形,得到各向异性磁体。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中高丰度稀土铈基纳米晶磁粉是以金属间化合物RE2Fe14B为基体的纳米晶快淬磁粉或球磨磁粉,稀土是纯金属铈或者是金属铈与稀土金属镧、金属钇的一种或两种混合,其中,稀土金属镧、金属钇的一种或两种混合均不超过30at.%。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中机械压力为50~100MPa。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中热变形的温度为600~700℃,压力为变形后磁体高度为原始磁体高度的10~40%,即变形量为60~90%。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中热变形过程中采用的低速镦粗变形为匀速变形,变形速率固定,所述的变形速率为0.01~0.02min-1。
6.一种用于实现权利要求1的高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法的装置,其特征在于,所述装置包括:模具外模,上压头,底座,束缚环。
7.如权利要求6所述的制备装置,其特征在于,束缚环材质为黄铜、紫铜或纯铁。
8.如权利要求6所述的制备装置,其特征在于,束缚环外径为12~20mm,高度为10~15mm,环厚度为2~5mm。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211020067.2A CN115430836B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
PCT/CN2023/071245 WO2024040859A1 (zh) | 2022-08-24 | 2023-01-09 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211020067.2A CN115430836B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115430836A true CN115430836A (zh) | 2022-12-06 |
CN115430836B CN115430836B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=84245065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211020067.2A Active CN115430836B (zh) | 2022-08-24 | 2022-08-24 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115430836B (zh) |
WO (1) | WO2024040859A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116344191A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-27 | 燕山大学 | 一种提高磁性粉体材料有效变形的方法 |
CN116682661A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-01 | 燕山大学 | 一种钕铁硼永磁材料的制备方法 |
WO2024040859A1 (zh) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104134529A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 华南理工大学 | 一种各向异性纳米晶钕铁硼磁体及其制备方法与应用 |
US20150279529A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare earth magnet and method for producing same |
CN106448986A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-22 | 四川大学 | 一种各向异性纳米晶稀土永磁体及其制备方法 |
CN107675112A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种超高强铝合金的包套变形方法 |
CN110534279A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-03 | 华南理工大学 | 一种纯高丰度稀土Ce,La,Y基多元纳米晶永磁合金及制备 |
CN112103022A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-18 | 杭州电子科技大学 | 一种ThMn12基稀土永磁体及其制备方法 |
CN112828280A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-25 | 南京工业大学 | 一种梯度孔径结构金属膜的制备方法 |
CN113223846A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 北京工业大学 | 一种一步加热制备各向异性钕铁硼磁体的方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1269029A (en) * | 1986-01-29 | 1990-05-15 | Peter Vernia | Permanent magnet manufacture from very low coercivity crystalline rare earth-transition metal-boron alloy |
CN101530916B (zh) * | 2009-04-15 | 2011-06-01 | 中南大学 | 控制粉末冶金材料及制品烧结膨胀缺陷的烧结方法的模具 |
CN103084577B (zh) * | 2013-02-07 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学 | 阶梯式热挤压制备富Nd相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体装置及方法 |
CN104576028B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-02-22 | 四川大学 | 富铈各向异性纳米晶稀土永磁体的制备方法 |
CN115430836B (zh) * | 2022-08-24 | 2023-11-17 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
-
2022
- 2022-08-24 CN CN202211020067.2A patent/CN115430836B/zh active Active
-
2023
- 2023-01-09 WO PCT/CN2023/071245 patent/WO2024040859A1/zh unknown
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150279529A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare earth magnet and method for producing same |
CN104134529A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-05 | 华南理工大学 | 一种各向异性纳米晶钕铁硼磁体及其制备方法与应用 |
CN106448986A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-22 | 四川大学 | 一种各向异性纳米晶稀土永磁体及其制备方法 |
CN107675112A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种超高强铝合金的包套变形方法 |
CN110534279A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-03 | 华南理工大学 | 一种纯高丰度稀土Ce,La,Y基多元纳米晶永磁合金及制备 |
CN112103022A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-18 | 杭州电子科技大学 | 一种ThMn12基稀土永磁体及其制备方法 |
CN112828280A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-25 | 南京工业大学 | 一种梯度孔径结构金属膜的制备方法 |
CN113223846A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 北京工业大学 | 一种一步加热制备各向异性钕铁硼磁体的方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024040859A1 (zh) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | 广东省科学院资源利用与稀土开发研究所 | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 |
CN116344191A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-06-27 | 燕山大学 | 一种提高磁性粉体材料有效变形的方法 |
CN116344191B (zh) * | 2023-03-28 | 2024-05-03 | 燕山大学 | 一种提高磁性粉体材料有效变形的方法 |
CN116682661A (zh) * | 2023-05-12 | 2023-09-01 | 燕山大学 | 一种钕铁硼永磁材料的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115430836B (zh) | 2023-11-17 |
WO2024040859A1 (zh) | 2024-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN115430836A (zh) | 一种高丰度稀土铈基各向异性纳米晶磁体的制备方法和装置 | |
CN105869876B (zh) | 一种稀土永磁体及其制造方法 | |
CN110931197B (zh) | 一种用于高丰度稀土永磁体的扩散源 | |
CN105489334A (zh) | 一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法 | |
CN111446055A (zh) | 一种高性能钕铁硼永磁材料及其制备方法 | |
CN104103415B (zh) | 一种氢化镝纳米粉末掺杂制备各向异性NdFeB稀土永磁体的方法 | |
CN113593873A (zh) | 一种高矫顽力混合稀土永磁材料及其制备方法 | |
CN108346508B (zh) | 一种纳米晶复相钕铁硼永磁体织构化增强的制备方法 | |
CN109594023B (zh) | 一种短流程Ce-Fe基烧结永磁体及其制备方法 | |
CN116612956A (zh) | 一种具有核壳结构的含铈钕铁硼磁体及其制备方法和应用 | |
JP6596061B2 (ja) | 希土類永久磁石材料及びその製造方法 | |
WO2017210957A1 (zh) | 一种稀土永磁材料的制备方法 | |
CN114334415B (zh) | 一种钕铁硼厚磁体的多层晶界扩散方法 | |
JPS62203302A (ja) | 鋳造希土類―鉄系永久磁石の製造方法 | |
CN115763030A (zh) | 一种高性能钕铁硼磁粉的制备方法 | |
CN110111990B (zh) | 一种热变形永磁体及其制备方法 | |
CN112750614A (zh) | 提升稀土元素利用率的钕铁硼制备方法 | |
CN108630366B (zh) | 一种稀土永磁体及其制备方法 | |
JP2003257764A (ja) | 希土類系永久磁石の製造方法 | |
JPH0444301A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
CN109637768A (zh) | 一种含钇的稀土永磁材料及其制备方法 | |
JPH04134804A (ja) | 希土類永久磁石の製造方法 | |
CN108428541B (zh) | 一种超细晶高性能各向异性钕铁硼永磁体的制备方法 | |
JP2530185B2 (ja) | 永久磁石の製造法 | |
CN108428542B (zh) | 一种无液相条件下高性能各向异性钕铁硼磁体的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |