專利名稱：一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及釹鐵硼磁性材料，尤其是涉及一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法。
背景技術(shù)：
欽鐵砸作為第二代稀土永磁材料，具有聞剩磁Br,聞矯頑力Hcj和聞最大磁能積(BH)max等特點。以釹、鐵和硼為主要原料制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體以其優(yōu)良的磁性能得到越來越多的應(yīng)用，被廣泛應(yīng)用于核磁共振、計算機、混合動力汽車、各種電動機和風(fēng)力發(fā)電機等領(lǐng)域。通常情況下，使用稀土鐠Pr、釹Nd制作的燒結(jié)釹鐵硼磁體，其矯頑力較低，耐反向磁場和高溫的能力較差，較易失磁，只能應(yīng)用在低反向磁場和溫度不太高的環(huán)境中。而通過在磁體成分中添加重稀土元素鏑Dy和/或鋱Tb，可以有效地提高燒結(jié)釹鐵硼磁體的矯頑力，燒結(jié)釹鐵硼磁體的耐高溫特性和耐反向磁場的能力隨著鏑Dy和鋱Tb含量的增加而提高。但是重稀土元素鏑Dy和鋱Tb儲備較少，其價格昂貴，從而導(dǎo)致具有高矯頑力的燒結(jié)釹·鐵硼磁體生產(chǎn)成本較高，限制了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種既具有高剩磁和高矯頑力，又具有較低成本的燒結(jié)釹鐵硼磁體。本發(fā)明解決上述第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 29. 5% 32· 5% (重量百分比)；Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)；B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)；TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自招Al、銀Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr元素中的一種或者幾種。當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的釓Gd的含量占R的(Tl5% (重量百分比)；當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的欽Ho的含量占R的(Γ15% (重量百分比)。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，該方法能夠制備既具有高剩磁和高矯頑力，又具有較低成本的燒結(jié)釹鐵硼磁體。本發(fā)明解決上述第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 29. 5% 32. 5% (重量百分比)；Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)；
B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)；TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自招Al、銀Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr元素中的一種或者幾種；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 2mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉3mf 7ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉制備成粒徑為3. O μ πΓ3. 8 μ m的細(xì)粉；
⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯先進(jìn)行真空燒結(jié)，然后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的釓Gd的含量占R的(Tl5% (重量百分比)；當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的欽Ho的含量占R的(Γ15% (重量百分比)。所述的步驟②中制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 04MPa^0. 08MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1400°C 1500°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在 O. 04MPa O. 08MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉2mirT6min，在1400°C 1500°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為2 4m/s的水冷銅滾輪上，制得厚度為O. 2mnT0. 6mm的速凝片。所述的步驟⑤中將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 6MPa^0. SMPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3. O μ πΓ3. 8 μ m細(xì)粉顆粒。所述的步驟⑥中成型預(yù)壓工藝的具體步驟為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Γ2. 5g/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. (Γ4. 2g/cm3，最后經(jīng)過等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000GiT25000GS，等靜壓大小為200MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于通過調(diào)整燒結(jié)釹鐵硼磁體的各組分配比，使燒結(jié)釹鐵硼磁體在不使用重稀土元素鏑Dy和鋱Tb的情況下，既具有高剩磁和高矯頑力，又具有較低成本；另外在采用速凝片技術(shù)與成型預(yù)壓工藝來制備燒結(jié)釹鐵硼磁體，可以最大限度地提高燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積和內(nèi)稟矯頑力，在原料中不使用重稀土元素Dy和Tb時，使制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體既具有高剩磁和高矯頑力，又具有較低成本，本發(fā)明的燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積一般為32. 5^40MG0e,內(nèi)稟矯頑力一般為16. 5^21k0e,與目前含有重稀土元素鏑Dy和鋱Tb的燒結(jié)釹鐵硼磁體相比，其最大磁能積和內(nèi)稟矯頑力差不多，但是成本節(jié)約約20%;當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的(Tl5% (重量百分比)；或者當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，欽Ho的含量占R的0 15% (重量百分t匕)時，在保證燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積和內(nèi)稟矯頑力較高的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低了材料成本。
具體實施例方式以下結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明提供了一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 29. 5% 32. 5% (重量百分比)； Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)；B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)；TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自招Al、銀Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr元素中的一種或者幾種。實施例一一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 29. 5% (重量百分比)；Fe 67. 54% (重量百分比)；B 0. 96% (重量百分比)；TM 2. 0% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的15% (重量百分比)。實施例二 一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 32. 5% (重量百分比)；Fe 64. 25% (重量百分比)；B :1.05% (重量百分比)；TM 2. 2% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成，釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% (重量百分比)，欽Ho的含量占R的15% (重量百分比)。實施例三一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R :31% (重量百分比)；Fe 64. 9% (重量百分比)；B 1. 1% (重量百分比)；TM :3% (重量百分比)；其中，R由釹Nd和鐠Pr組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr組成。實施例四一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 31. 8% (重量百分比)；Fe 64. 2% (重量百分比)；B:l% (重量百分比)；TM:3% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、 鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的95% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的5% (重量百分比)。實施例五一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R 32. 5% (重量百分比)；Fe 62. 85% (重量百分比)；B 1. 15% (重量百分比)；TM 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的90% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的10% (重量百分比)。本發(fā)明還提供了一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 29. 5% 32· 5% (重量百分比)；Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)；B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)；TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自招Al、銀Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr元素中的一種或者幾種；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 2mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉3mf 7ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉制備成粒徑為3. O μ πΓ3. 8 μ m的細(xì)粉；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯先進(jìn)行真空燒結(jié)，然后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。實施例一一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 29. 5% (重量百分比)；Fe 67. 54% (重量百分比)；B 0. 96% (重量百分比)；
TM 2. 0% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鋯Zr和鎵Ga混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的15% (重量百分比)；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 2mnT0. 4mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到 O. 04MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1400°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 04MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉2min，在1400°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為4m/s的水冷銅滾輪上，制得厚度為O. 2mnT0. 4mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉3ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. SMPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3. O μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，成型預(yù)壓工藝的具體步驟為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Og/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. Og/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000GS，等靜壓大小為200MPa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為12. 58kGs,矯頑力H。為18. 2k0e和最大磁能積(BH)max 為 38. 6MG0e。實施例二 一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 32. 5% (重量百分比)；Fe 64. 25% (重量百分比)；B :1.05% (重量百分比);TM 2. 2% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成，釹Nd和鐠Pr的含量占R的85% (重量百分比)，欽Ho的含量占R的15% (重量百分比)；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 2mnT0. 4mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為
②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 08MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1500°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 08MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉6min，在1500°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為4m/s的水冷銅滾輪上，制得厚度為O. 2mnT0. 4mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. 2mnT0. 6mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉7ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 6Mpa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為 3. 8 μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體步驟為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Og/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. 5g/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為25000GS，等靜壓大小為200MPa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為11. 92kGs，矯頑力Hcj為20. 02k0e和最大磁能積(BH)max 為 34. 47MG0e。實施例三一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R :31% (重量百分比)；Fe 64. 9% (重量百分比)；B :1· 1% (重量百分比);TM :3% (重量百分比)；其中，R由釹Nd和鐠Pr組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr混合而成；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 05MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1450°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 05MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉4min，在1450°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為3m/s的水冷銅滾輪上,制得厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. 2mnT0. 6mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉5ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 7MPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3. 5 μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體過程為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Og/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. 2g/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000Gs，等靜壓大小為200Mpa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時， 然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為12. 15kGs,矯頑力扎:為16. 58k0e和最大磁能積(BH)max 為 36. 18MG0e。實施例四一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 31. 8% (重量百分比)；Fe 64. 2% (重量百分比)；B:l% (重量百分比)；TM:3% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的95% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的5% (重量百分比)；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 2mnT0. 5mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 04MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1400°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 04MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉2min，在1400°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為4m/s的水冷銅滾輪上，制得厚度為O. 2mnT0. 4mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. 2mnT0. 6mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉3ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. SMPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3. O μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體步驟為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. 5g/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. 5g/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000Gs，等靜壓大小為200Mpa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為12. 03kGs,矯頑力HeJ為17. 3k0e和最大磁能積(BH)max 為 35. 47MG0e。實施例五一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料 R 32. 5% (重量百分比)；Fe 63. 35% (重量百分比)；B I. 15% (重量百分比)；TM 3. 0% (重量百分比)；其中，R由釹Nd和鐠Pr組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和錯Zr混合而成；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. WO. 6mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 08MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1500°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 08MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉6min，在1500°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為2m/s的水冷銅滾輪上,制得厚度為O. 4mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉7ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 6MPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3. 8 μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體步驟為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. 4g/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. 3g/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為25000Gs，等靜壓大小為200Mpa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為11. 62kGs,矯頑力H。:為16. 5kOe和最大磁能積(BH)max 為 32. 93MG0e。實施例六一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 30. 5% (重量百分比)；Fe 65. 2% (重量百分比)；B 1. 10% (重量百分比)；TM :3.2% (重量百分比);·其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鎵Ga組成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的90% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的10% (重量百分比)；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O. 05MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1450°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 05MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉4min，在1450°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為3m/s的水冷銅滾輪上,制得厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉5ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 7Mpa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為
3.5 μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體過程為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Og/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. Og/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000Gs，等靜壓大小為200Mpa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為12. 37kGs，矯頑力Hcj為18. 05k0e和最大磁能積(BH)max 為 37. 5 IMGOe。實施例七一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，包括以下步驟①按照以下組分配置原料R 32. 5% (重量百分比)；Fe 62. 85% (重量百分比)；B I. 15% (重量百分比)；
TM 3. 5% (重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM由鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr混合而成；釹Nd和鐠Pr的含量占R的90% (重量百分比)，釓Gd的含量占R的10% (重量百分比)；②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；制備速凝片的具體過程為②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到
O.05MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1450°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在O. 05MPa ；②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉4min，在1450°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為3m/s的水冷銅滾輪上,制得厚度為O. 3mnT0. 6mm的速凝片；③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O. lmnT3mm的磁粉；④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉5ml磁粉保護(hù)劑的比例混合；⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 7Mpa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為
3.5 μ m細(xì)粉顆粒；⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝，具體過程為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Og/cm3，再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. Og/cm3，最后經(jīng)等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000Gs，等靜壓大小為200Mpa ；⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1060°C，燒結(jié)時間為4小時，然后將燒結(jié)釹鐵硼磁體冷卻后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯；⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。采用NM-2000稀土永磁標(biāo)準(zhǔn)測量裝置對本實施例得到的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行測試，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的性能為剩磁Br為12. 23kGs，矯頑力Hcj為18. 35k0e和最大磁能積(BH)max 為 36. 66MG0e。本發(fā)明通過在目前常用的制備釹鐵硼磁體的原料配方中添加少量釓Gd元素或是添加少量欽Ho元素，并調(diào)整釹鐵硼磁體原料中各組分的含量配比，然后結(jié)合速凝片技術(shù)與成型預(yù)壓工藝來制備釹鐵硼磁體，在不使用重稀土元素鏑Dy和鋱Tb的情況下，制備得到具有高剩磁和高矯頑力的釹鐵硼磁體，降低了釹鐵硼磁體的成本。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，其特征在于由以下組分組成 R 29. 5% 32. 5% (重量百分比)； Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)； B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)； TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)； 其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr元素中的一種或者幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，其特征在于當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85°/Γ ΟΟ% (重量百分比)，所述的釓Gd的含量占R的0 15% (重量百分比)；當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的欽Ho的含量占R的0 15% (重量百分比)。
3.一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，其特征在于包括以下步驟 ①按照以下組分配置原料 R 29. 5% 32. 5% (重量百分比)； Fe 62. 85% 67. 54% (重量百分比)； B 0. 96%"I. 15% (重量百分比)； TM 2. 0% 3. 5% (重量百分比)； 其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr元素中的一種或者幾種； ②將配置好的原料進(jìn)行熔煉，得到厚度為O.2mnT0. 6mm的速凝片； ③將熔煉得到的速凝片進(jìn)行氫破碎，脫氫制得粒徑范圍為O.lmnT3mm的磁粉； ④將磁粉保護(hù)劑與磁粉按照每千克磁粉3mf7ml磁粉保護(hù)劑的比例混合； ⑤將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉制備成粒徑為3.O μ πΓ3. 8 μ m的細(xì)粉； ⑥在惰性氣體保護(hù)氛圍下，將細(xì)粉進(jìn)行取向壓制成型，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，其中取向壓制成型過程采用成型預(yù)壓工藝； ⑦將燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯先進(jìn)行真空燒結(jié)，然后進(jìn)行兩級回火處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯； ⑧對燒結(jié)釹鐵硼磁體毛坯進(jìn)行后處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，其特征在于當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100%(重量百分比)，所述的釓Gd的含量占R的(Tl5% (重量百分比)；當(dāng)R由釹Nd、鐠Pr和欽Ho組成時，所述的釹Nd和所述的鐠Pr的含量占R的85% 100% (重量百分比)，所述的欽Ho的含量占R的0 15%(重量百分比)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，其特征在于所述的步驟②中制備速凝片的具體過程為 ②-I將配置好的原料放入真空電磁感應(yīng)爐中，然后持續(xù)對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度達(dá)到l(T2pa以上時，啟動加熱裝置對真空電磁感應(yīng)爐進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中溫度達(dá)到700°C時，停止預(yù)熱；②-2當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中的真空度再次達(dá)到l(T2pa以上時，停止對真空電磁感應(yīng)爐抽真空，開始向真空電磁感應(yīng)爐中充入高純氬氣，當(dāng)真空電磁感應(yīng)爐中氬氣壓力達(dá)到O.04MPa^0. 08MPa后進(jìn)行熔煉，熔煉溫度控制在1400°C -1500°C，熔煉過程中氬氣壓力維持在 O. 04MPa O. 08MPa ； ②-3當(dāng)原料全部熔化后靜置精煉2-6min，在1400°C -1500°C溫度下將熔化后的原料澆注到線性速度為2 4m/s的水冷銅滾輪上，制得厚度為O. 2mnT0. 6mm的速凝片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，其特征在于所述的步驟⑤中將混合有磁粉保護(hù)劑的磁粉在氣體壓力為O. 6MPa^0. SMPa高壓下經(jīng)氣流磨制得粒徑為3.0μπΓ3. 8μπι 細(xì)粉顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，其特征在于所述的步驟⑥中成型預(yù)壓工藝的具體過程為先在沒有磁場的情況下將磁粉預(yù)壓到密度為2. Γ2. 5g/cm3,再在磁場取向條件下將細(xì)粉壓制成密度為4. (Γ4. 2g/cm3，最后經(jīng)過等靜壓處理得到燒結(jié)釹鐵硼磁體生坯，取向磁場大小為15000GS 25000GS，等靜壓大小為200MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)釹鐵硼磁體，由以下組分組成R29.5%~32.5%(重量百分比)；Fe62.85%~67.54%(重量百分比)；B0.96%~1.15%(重量百分比)；TM2.0%~3.5%(重量百分比)；其中，R由釹Nd、鐠Pr和釓Gd組成或由釹Nd、鐠Pr和鈥Ho組成，B表示硼，F(xiàn)e表示鐵，TM選自鋁Al、鈮Nb、銅Cu、鈷Co、鎵Ga和鋯Zr元素中的一種或者幾種；另外本發(fā)明還公開了一種燒結(jié)釹鐵硼磁體制備方法，通過采用速凝片技術(shù)與成型預(yù)壓工藝來制備燒結(jié)釹鐵硼磁體；優(yōu)點是可以最大限度地提高燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積和內(nèi)稟矯頑力，保證生產(chǎn)的燒結(jié)釹鐵硼磁體既具有高剩磁和高矯頑力，又具有較低的成本。
文檔編號H01F7/02GK102903472SQ20121041910
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者楊平達(dá), 王云龍, 唐國才, 曹海良, 王維 申請人:寧波韻升股份有限公司, 寧波韻升特種金屬材料有限公司, 寧波韻升高科磁業(yè)有限公司, 包頭韻升強磁材料有限公司