一種釹鐵硼磁體原料粉末及其處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于永磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種釹鐵硼磁體原料粉末及其處理工 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 永磁體即硬磁體，能夠長(zhǎng)期保持其磁性的磁體，不易失磁，也不易被磁化。因而，無 論是在工業(yè)生產(chǎn)還是在日常生活中，硬磁體最常用的強(qiáng)力材料之一。硬磁體可以分為天然 磁體和人造磁體，人造磁鐵是指通過合成不同材料的合金可以達(dá)到與天然磁體(吸鐵石)相 同的效果，而且還可以提高磁力。早在18世紀(jì)就出現(xiàn)了人造磁體，但制造更強(qiáng)磁性材料的過 程卻十分緩慢，直到20世紀(jì)30年代制造出鋁鎳鈷磁體(AlNiCo)，才使磁體的大規(guī)模應(yīng)用成 為可能。隨后，20世紀(jì)50年代制造出了鐵氧體(Ferrite)，60年代，稀土永磁的出現(xiàn)，則為磁 體的應(yīng)用開辟了一個(gè)新時(shí)代，第一代釤鈷永磁SmC 〇5,第二代沉淀硬化型釤鈷永磁Sm2C〇17， 迄今為止，發(fā)展到第三代釹鐵硼永磁材料(NdFeB)。雖然目前鐵氧體磁體仍然是用量最大的 永磁材料，但釹鐵硼磁體的產(chǎn)值已大大超過鐵氧體永磁材料，已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。
[0003] 釹鐵硼磁體也稱為釹磁體(Neodymium magnet)，其化學(xué)式為Nd2Fei4B，是一種人造 的永久磁體，也是目前為止具有最強(qiáng)磁力的永久磁體，其最大磁能積(BHmax)高過鐵氧體10 倍以上，在裸磁的狀態(tài)下，其磁力可達(dá)到3500高斯左右。釹鐵硼磁體的優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比高，體 積小、重量輕、良好的機(jī)械特性和磁性強(qiáng)等特點(diǎn)，如此高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使釹鐵硼永磁材料 在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在磁學(xué)界被譽(yù)為磁王。因而，釹鐵硼磁體的制 備和擴(kuò)展一直是業(yè)內(nèi)持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0004] 目前，業(yè)界常采用燒結(jié)法制作釹鐵硼磁體，如王偉等在《關(guān)鍵工藝參數(shù)和合金元素 對(duì)燒結(jié)NdFeB磁性能與力學(xué)性能的影響》中公開了采用燒結(jié)法制造釹鐵硼永磁材料的工藝 流程，主要是熔煉、磨粉、壓制成型、等靜壓和燒結(jié)五個(gè)步驟，具體包括配料、熔煉、鋼錠破 碎、制粉、氧化鈍化、粉末取向壓制成型、等靜壓壓制、真空燒結(jié)、檢分和電鍍等步驟。
[0005] 近些年來，隨著釹鐵硼磁體在多領(lǐng)域的高速擴(kuò)展，燒結(jié)釹鐵硼磁體以其優(yōu)越的性 能廣泛的應(yīng)用于生活的各個(gè)方面，如在航空、航天、計(jì)算機(jī)硬件、音圈電機(jī)、磁分離技術(shù)、儀 器儀表、傳感器、磁懸浮列車、磁醫(yī)療技術(shù)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。行業(yè)內(nèi)對(duì)釹鐵硼磁體的磁 性能要求的同時(shí)也對(duì)其它方面有了進(jìn)一步的需求，尤其是在耐腐性能上，由于釹鐵硼磁體 主相是Nd 2Fe14B，晶粒邊界相是富Nd相，富Nd晶界相電位低于基本相Nd2Fe 14B和富B相，使材 料在腐蝕介質(zhì)中表現(xiàn)為晶間腐蝕，以致于導(dǎo)致磁體材料的耐腐蝕性差，自然大大限制了Nd-Fe-B材料的應(yīng)用。
[0006] 因而，如何能夠通過燒結(jié)釹鐵硼磁體制備過程中的改進(jìn)，在保證磁體磁性能的基 礎(chǔ)上，提高耐腐蝕性能，拓寬其應(yīng)用范圍，一直是具有前瞻性的廠商和技術(shù)人員廣泛關(guān)注的 焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種釹鐵硼磁體原料粉末及其處理 工藝，本發(fā)明提供的處理工藝能夠提高粉末的抗氧化性，進(jìn)而提高了產(chǎn)品耐腐蝕性，而且磁 體還具有較高的磁性能。
[0008] 本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體原料粉末，包括釹鐵硼原料細(xì)粉及包覆在其表面的 鎳層。
[0009] 優(yōu)選的，所述釹鐵硼原料細(xì)粉為經(jīng)過氣流磨磨制后的細(xì)粉；
[0010]所述釹鐵硼原料細(xì)粉的粒度為3~5μπι。
[0011 ]優(yōu)選的，所述鎳層的厚度為30~70nm。
[0012]優(yōu)選的，所述釹鐵硼磁體原料，按質(zhì)量百分比組成包括:pr-Nd: 28 %~33 % ; Dy: 0 ~10% ;Tb:0~10%;Nb:0~5% ;A1:0~1% ;Β:0·5%~2.0% ;Cu:0~1%;C〇:0~3% ;Ga:0 ~2% ;Gd:0~2% ;H〇:0~2% ;Zr:0~2% ;余量為Fe。
[0013] 本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體原料粉末的處理工藝，包括以下步驟：
[0014] 在保護(hù)氣體的條件下，將經(jīng)過磨制后的釹鐵硼原料細(xì)粉，進(jìn)行表面鍍鎳后，得到釹 鐵硼磁體原料粉末。
[0015] 優(yōu)選的，所述表面鍍鎳的溫度為75~85°C，所述表面鍍鎳的時(shí)間為20~30min。
[0016] 優(yōu)選的，所述表面鍍鎳具體為浸入鍍鎳溶液進(jìn)行表面鍍鎳；
[0017] 所述釹鐵硼原料細(xì)粉質(zhì)量與所述鍍鎳溶液的體積比為(30~50)g:lL。
[0018] 優(yōu)選的，所述鍍鎳溶液包括硫酸鎳、還原劑、絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、緩沖劑和水。
[0019]優(yōu)選的，所述還原劑為次磷酸鈉，所述絡(luò)合劑為檸檬酸鈉，所述穩(wěn)定劑為甘氨乙 酸，所述緩沖劑為乳酸鈉；
[0020] 所述鍍鎳溶液中，所述硫酸鎳的濃度為25~30g/L;所述還原劑的濃度為25~30g/ L;所述絡(luò)合劑的濃度為20~25g/L;所述穩(wěn)定劑的濃度為0.001~0.004g/L;所述緩沖劑的 濃度為20~25g/L。
[0021] 本發(fā)明還提供了一種釹鐵硼磁體，由上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述的釹鐵硼磁體原 料粉末或上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)處理工藝所制備的釹鐵硼磁體原料粉末，經(jīng)過壓制成型和 燒結(jié)后得到。
[0022] 本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體原料粉末，包括釹鐵硼原料細(xì)粉及包覆在其表面的 鎳層。與現(xiàn)有的空氣或氧氣鈍化技術(shù)相比，本發(fā)明基于釹鐵硼磁體的特性以及腐蝕機(jī)理，微 米量級(jí)釹鐵硼磁體原料粉末之間的范德華力，London力和磁力的相互作用，使粉末團(tuán)聚成 二次粉末顆粒，形成小顆粒基團(tuán)，造成粉末的流動(dòng)性差，取向困難，而且耐腐蝕性差。本發(fā)明 從磨制后的釹鐵硼磁體原料粉末入手，將氣流磨磨制的粉末直接包覆鍍鎳，粉末顆粒表面 包覆一層納米級(jí)的鎳鍍層，提高了釹鐵硼粉末的抗氧化能力，防止了后續(xù)過程中粉末團(tuán)聚 成顆?；鶊F(tuán)，有利于粉末的取向成型，大幅度提高了燒結(jié)釹鐵硼磁體的耐蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果 表明，本發(fā)明提供的釹鐵硼磁體原料粉末制備的釹鐵硼磁體在保持較高的磁性能的同時(shí)， 熱減磁最低僅為0.4%，老化失重最低降至0.2mg/cm 2，耐腐蝕級(jí)別能夠達(dá)到9級(jí)。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明采用鍍鎳制粉工藝制備釹鐵硼磁體的過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0025] 本發(fā)明所有原料，對(duì)其來源沒有特別限制，在市場(chǎng)上購(gòu)買的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人 員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
[0026] 本發(fā)明所有原料，對(duì)其純度沒有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純。
[0027] 本發(fā)明提供了一種釹鐵硼磁體原料粉末，包括釹鐵硼原料細(xì)粉及包覆在其表面的 鎳層。
[0028] 本發(fā)明對(duì)所述釹鐵硼磁體原料細(xì)粉沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的釹鐵 硼磁體制備過程中的釹鐵硼磁體原料細(xì)粉即可，本發(fā)明優(yōu)選是指經(jīng)過氣流磨磨制后的原料 細(xì)粉;本發(fā)明對(duì)所述釹鐵硼原料粉末的來源沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的釹鐵 硼原料粉末來源即可，可以選自市售或按照常規(guī)方法制備，本發(fā)明優(yōu)選為將釹鐵硼原料經(jīng) 過配料、熔煉、氫爆和磨粉中的一步或多步后得到。
[0029] 本發(fā)明對(duì)所述釹鐵硼原料的配料比沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的釹鐵 硼原料配料比即可，本發(fā)明所述釹鐵硼磁體原料，按質(zhì)量百分比組成優(yōu)選包括:Pr_Nd:28% ~33% ;Dy:0~10%;Tb:0~10% ;Nb:0~5% ;A1:0~1% ;Β:0·5%~2.0% ;Cu:0~1% ;Co: 0~3% ;Ga:0~2% ;Gd:0~2% ;H〇:0~2% ;Zr:0~2% ;余量為Fe。其中所述Pr-Nd的質(zhì)量百 分比含量?jī)?yōu)選為29%~33%，更優(yōu)選為29.5%~32%，最優(yōu)選為30%~31.2% ;所述Dy的質(zhì) 量百分比含量?jī)?yōu)選為1.0%~8.0%，更優(yōu)選為3.0%~7.0%，最優(yōu)選為4.0%~6.0%;所述 Tb的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為1.0 %~8.0 %，更優(yōu)選為3.0 %~7.0 %，最優(yōu)選為4.0 %~ 6.0 % ;所述Nb的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為1.0 %~4.0 %，更優(yōu)選為1.5 %~3.5 %，最優(yōu)選為 1.8%~3.2%;所述A1的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為0.2%~0.8%，更優(yōu)選為0.4%~0.5%，最 優(yōu)選為〇. 42 %~