CN1901105B - 高耐温性hddr钕铁硼各向异性磁粉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高耐温性HDDR钕铁硼各向异性磁粉及其制备方法,在NdFeB基体相中添加Dy元素及Co元素,它们的组成为(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5,其中x=0-0.4,y=0.05-0.15。本发明是在三元成份NdFeB磁粉的基础上,通过添加微量元素Dy替代NdFeB四方晶体结构中的部分Nd,形成DyFeB四方晶体结构,以提高硬磁性相的各向异性场,DyFeB是一种具有强向向异性和高矫顽力的四方晶体;通过添加Co替代NdFeB四方晶体结构中的部分Fe原子,从而提高磁粉的居里温度Tc。
Description
技术领域
本发明涉及一种高耐温性HDDR钕铁硼各向异性磁粉,同时,还涉及一种该磁粉的制备方法。
背景技术
HDDR(hydrongenation-disproperation-desorption-recombination)即吸氢-歧化-脱氢-再结合,此工艺自1989年由TaResnita等人提出以来,经10多年的研究与改进,现已成为生产NdFeB磁粉的主要方法。用HDDR法制备各向异性磁粉具有工艺简单、磁粉性能高、易加工等优点。HDDR各向异性NdFeB磁粉做为一种新型功能材料具有磁性能高((BH)max高达到42MGOe),易加工等优点,可广泛应用于电子、汽车、计算机、航天航空、医疗器械、仪器仪表、家用电器等领域,市场需求量以每年18-20%的速度递增。但现有的方法生产出的三元成分Nd-Fe-B磁粉温度系数较差,最高使用温度仅为80-100℃,而在实际应用中,例如仪器、仪表对磁体的温度稳定性要求较高;且由于现有的磁粉微结构不理想,其矫顽力iHc较低,这些都远不能满足实际应用需要,从而在一定程度上制约了其进一步发展。
发明内容
本发明的目的在于通过添加微量元素Dy和Co,采用HDDR工艺改善磁粉的微晶结构,提供一种具有低温度系数(α)和适当矫顽力iHc的(NdDy)(FeCo)B各向异性磁粉。
同时,本发明的目的还在于提供一种该磁粉的制备方法。
为了达到上述目的,本发明的技术方案在于采用了一种高耐温性HDDR钕铁硼各向异性磁粉,在NdFeB基体相中添加Dy元素及Co元素,它们的组成为(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5,其中x=0-0.4,y=0.05-0.15。
同时,本发明的技术方案还在于采用了一种高耐温性HDDR钕铁硼各向异性磁粉的制备方法,包括以下步骤,按(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5(at%),其中x=0-0.4,y=0.05-0.15,以金属钕3N、硼铁(17.5-21.5%B)、电解钴、纯铁Dt-4配料,混合均匀,置于真空感应炉中,在高纯氩气气氛下熔炼,浇铸为20-30mm厚的合金铸锭,预破碎至0.1-5.0mm,装入氢处理炉中进行HDDR工艺处理;即先在氩气气氛下,1100-1180℃均匀处理20-30h,然后在650-900℃,0.4-0.9atm压力的氢气气氛下保温1-3h,吸氢歧化得到细小的歧化产物混合物,随后降低氢压,使歧化产物脱氢,再复合成(NdDy)(FeCo)B合金相,即可得到含Dy和Co的低温度系数、高耐温性各向异性NdFeB合金磁粉。
所述的纯铁也可以为纯铁Yt-01。
本发明是在三元成份NdFeB磁粉的基础上,通过添加微量元素Dy替代NdFeB四方晶体结构中的部分Nd,形成DyFeB四方晶体结构,以提高硬磁性相的各向异性场,DyFeB是一种具有强向向异性和高矫顽力的四方晶体;通过添加Co替代NdFeB四方晶体结构中的部分Fe原子,从而提高磁粉的居里温度Tc.利用本发明的方法制备的磁粉具有以下优点:(1)晶粒尺寸细化,可达到纳米尺寸,微结构均匀;(2)具有高的居里温度Tc,达到400℃,使用温度高达120-150℃;(3)高温时具有低温度系数,在25-80℃时的磁通可逆温度系数α在-0.046%/℃左右,25-150℃时的磁通可逆温度系数α在-0.058%/℃,经过150℃老化处理10小时,不可逆损失hur为3.7%,150℃老化处理3小时,不可逆损失hur为2.3%.本发明的磁粉完全可满足实际应用需要,具有很好的推广应用价值.
具体实施方式
实施例1
本实施例的磁粉为Nd13(Fe0.95Co0.05)60.5B6.5,其制备方法包括以下步骤,按(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5(at%),其中x=0,y=0.05,以金属钕3N、硼铁(17.5B)、电解钴、纯铁Dt-4配料,混合均匀,置于真空感应炉中,在高纯氩气气氛下熔炼,浇铸为20mm厚的合金铸锭,预破碎至1.0mm,装入氢处理炉中进行HDDR工艺处理;即先在氩气气氛下,1100℃均匀处理20小时,然后在650℃,0.4atm压力的氢气气氛下保温2小时,吸氢歧化得到细小的歧化产物混合物,随后降低氢压,使歧化产物脱氢,再复合成(NdDy)(FeCo)B合金相,即可得到含Dy和Co的低温度系数、高耐温性各向异性NdFeB合金磁粉。
实施例2
本实施例的磁粉为(Nd0.8Dy0.2)13(Fe0.9Co0.1)60.5B6.5,其制备方法包括以下步骤,按(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5(at%),其中x=0.2,y=0.1,即以金属钕3N、硼铁20%B)、电解钴、纯铁Dt-4配料,混合均匀,置于真空感应炉中,在高纯氩气气氛下熔炼,浇铸为25mm厚的合金铸锭,预破碎至3.0mm,装入氢处理炉中进行HDDR工艺处理;即先在氩气气氛下,1150℃均匀处理25小时,然后在800℃,0.6atm压力的氢气气氛下保温1小时,吸氢歧化得到细小的歧化产物混合物,随后降低氢压,使歧化产物脱氢,再复合成(NdDy)(FeCo)B合金相,即可得到含Dy和Co的低温度系数、高耐温性各向异性NdFeB合金磁粉。
实施例3
本实施例的磁粉为(Nd0.6Dy0.4)13(Fe0.85Co0.15)60.5B6.5,其制备方法包括以下步骤,按(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5(at%),其中x=0.4,y=0.15,即以金属钕3N、硼铁21.5%B、电解钴、纯铁Yt-01配料,混合均匀,置于真空感应炉中,在高纯氩气气氛下熔炼,浇铸为30mm厚的合金铸锭,预破碎至5.0mm,装入氢处理炉中进行HDDR工艺处理;即先在氩气气氛下,1180℃均匀处理30小时,然后在900℃,0.9atm压力的氢气气氛下保温3小时,吸氢歧化得到细小的歧化产物混合物,随后降低氢压,使歧化产物脱氢,再复合成(NdDy)(FeCo)B合金相,即可得到含Dy和Co的低温度系数、高耐温性各向异性NdFeB合金磁粉。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (1)
1.一种高耐温性HDDR钕铁硼各向异性磁粉,其特征在于:在NdFeB基体相中添加Dy元素及Co元素,它们的组成为(Nd1-xDyx)13(Fe1-yCoy)60.5B6.5,其中x=0.2-0.4,y=0.05-0.15。
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W.Chen, et al..Magnetic properties and coercivity mechanism of isotropicHDDR NdFeB bonded magnets with Co and Dy addition.Journal of Magnetism and Magnetic Materials261.2003,261222-227. * |
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