用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的材料的方法和设备。首先，提供至少一种磁的或可磁化的原料，并且借助传统的粉碎方法粉碎成粉末状的中间产品，中间产品包括具有角部和棱边的粉粒。然后使尖锐棱边的粉粒倒圆。包括经倒圆的粉粒的经优化的粉末状产品用于生产稀土磁铁。

Methods and equipment for manufacturing raw materials for rare earth magnets

The invention relates to a method and a device for manufacturing a powder like material for producing rare earth magnets. First, at least one kind of magnetic or magnetizable raw material is provided, and the intermediate product in powder form is crushed by the traditional crushing method, and the intermediate product includes powder particles with corners and edges. Then round the powder particles with sharp edges. Optimized powder products including rounded powder particles are used to produce rare earth magnets.

【技术实现步骤摘要】
用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法和设备
本专利技术涉及根据独立权利要求的特征所述的用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法以及用于制造生产稀土磁铁的原材料的设备。
技术介绍
永久磁铁或永磁体由可磁化的材料，例如铁、钴或镍构成，其包括静磁场，不同于电磁场的是无需电流。永久磁铁可通过使磁场作用到铁磁材料上而产生。稀土磁铁理解为一组永磁体，其主要由铁金属(铁、钴、稀有镍)和稀土金属(尤其钕、钐、镨、镝、铽、钆)构成。稀土磁铁的特征在于，其具有高的剩磁磁通量密度以及高的磁能密度。永磁体由结晶粉末制成。在存在强磁场的情况下将磁粉压入模具中。对此，晶体以其优选的磁化轴线指向磁场方向。然后烧结压制品。在烧结过程中，粉末的粉碎成分通过加热彼此连接或压实，但是没有或至少不是所有原材料都熔化。对此，压制品通常在提高的压力下如此被加热，使得温度保持低于主要部件的熔化温度，从而保持工件的构型(形状)。为了制造生产永磁体、尤其Nd-Fe-B(钕-铁-硼)磁铁所需的材料，在现有技术中已知，将包括稀土金属的合金研磨成粉末状的中间产品，例如呈粗粉或细粉形式的中间产品。为了制造粉末状的中间产品通常来说传统的粉碎技术、例如蒸汽喷射研磨机等是合适的。因为稀土金属的存在是有限的并且特别是其提取非常昂贵，为了制造生产稀土磁铁的材料，除了包括稀土金属的合金以外旧磁铁也越来越重要，旧磁铁被再利用和/或再循环以制造生产稀土磁铁的材料。旧磁铁例如是应用在马达中或旧电器中等的磁铁并且不再被需要或其不能和/或不再能完全满足其期望的性能和/或其期望的功率强度。就此在使用旧磁铁时也称为回收材料。但是问题是，在借助传统方法例如在流化床喷射研磨机或类似的研磨设备中精细研磨这种稀土磁粉时形成具有尖锐的角部和棱边的粉粒。出于各种原因，这些尖锐的角部和棱边是非常不希望的，特别是因为使用这种尖锐棱边的粉末制成的磁铁表现出比理论上预期更差的磁体值或更低的磁能密度，因为在计算时以存在经倒圆的粉粒、即没有角部和棱边的粉粒为前提条件时。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法，通过该方法以简单的方式至少尽可能地降低和/或减少在粉末状的中间产品中存在的尖锐的粉粒角部和棱边，由此提供经优化的用于制造更好的稀土磁铁的原材料。同时应使用于制造生产稀土磁铁的粉末状的原材料的方法本身得到优化。此外提出一种用于制造生产稀土磁铁的原材料的设备，借助该设备可以简单的方式实施用于制造生产稀土磁铁的原材料的方法并且通过该设备可提供经优化的用于制造稀土磁铁的原材料。上述目的通过包括在独立权利要求中的特征的用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的原材料的方法和用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的原材料的设备实现。其他的有利的实施方式通过从属权利要求描述。在第一步骤中，提供至少一种磁的或可磁化的原料。对此例如可为包括稀土金属的合金。可替代地或额外地可使用磁的回收材料，例如应用在马达和/或旧电器中并且在此处不再有其他利用价值的旧磁铁。优选地，至少一种磁的或可磁化的原料或回收材料为包含Nd-Fe-B(钕-铁-硼)的合金或Nd-Fe-B(钕-铁-硼)磁铁。在下一步骤中，使提供的磁的或可磁化的原料粉碎，其中，由至少一种磁的或可磁化的原料形成粉末状的中间产品。该粉末状的中间产品包括粉粒，粉粒具有角部和棱边。角部和棱边使得由粉末状的中间材料制成的磁铁具有的经测得的磁值或测得的磁能量密度值明显低于计算得出的、理论上预期的磁值。对此以如下方式粉碎磁的或可磁化的原料，即，粉末状的中间产品的由此形成的粉粒具有的粒度在约2μm至10μm之间、优选在3μm至5μm之间。尤其借助粉碎机构、例如借助传统已知的粉碎技术进行粉碎。用于制造粒度约100μm至300μm的粗粉的第一粗粉碎例如可通过使用机械粉碎设备和/或通过使用氢技术来实现。为了精研磨或为了制造粒度约0.1μm至20μm的细粉使用用于精研磨的研磨设备，例如流化床喷射研磨机或类似的研磨设备，其尤其在保护气体下运行。使用的保护气体通常是氮气或氩气。在根据本专利技术的后一步骤中，使粉末状的中间产品的粉粒倒圆，即，在后一步骤中削圆和/或减小和/或进一步磨掉粉粒的角部和棱边。对此产生的经倒圆的粉粒在此优选具有与粉末状的中间产品的有棱边的粉粒基本相同的大小，即，粒度在约2μm至10μm之间、优选在3μm至5μm之间。为此，该设备包括磨削装置，磨削装置用于使粉末状的中间产品的有角的、尖锐棱边的粉粒倒圆。磨削装置包括填充有粉末状的中间产品的容纳空间。中间产品此时在容纳空间中飞旋，从而粉粒彼此摩擦，由此减少并且尤其磨掉角部和棱边。优选地，在使用保护气体的情况下将粉末填充到磨削装置中并且在磨削装置之内处理粉末状的中间产品。粉末状的中间产品尤其在磨削装置中加工限定的时间，例如在30分钟和两个小时之间、优选约一个小时。优选对于磨削过程，以粉末状的中间产品填充磨削装置的容纳空间的50％至99％，尤其应是粉末状的中间产品填充容纳空间的至少80％。优选地，在磨削装置的容纳空间之内的剩余空间由使用的保护气体填充。作为磨削装置，例如可如此改型传统的研磨装置，使得粉末状的中间产品一方面在改型的研磨装置之内猛烈飞旋，使得粉粒彼此摩擦。另一方面在磨削过程中不允许继续研磨粉末状的中间产品，这会导致新的尖锐的断边。该谨慎的磨削过程例如通过以下方式实现，即，磨削装置/经改型的碾磨装置以低的气压、尤其以0.25bar和1.00bar之间的气压运行。对此，气压尤其必须如此调节，使得粉末状的中间产品的粉粒虽然在磨削装置/改型的研磨装置中可最大程度地自由运动，但是其中，粉粒的能量对于继续研磨并不足够。在粉粒在磨削装置/改型的研磨装置中运动时，在各个粉粒之间产生摩擦效果。该摩擦效果使得粉末状的中间产品的尖锐的角部和棱边明显被削圆，由此产生经优化的具有经倒圆的粉粒的粉末状产品。经优化的粉末状产品可用作生产第一稀土磁铁的第一原材料。使用第一原材料制造的第一稀土磁铁比由上述粉末状的中间产品制成的磁铁具有明显更好的磁值或更高的磁能量密度。可替代地设置成，经优化的粉末状产品在另一方法步骤中经受分类过程，以便将粉粒在磨削装置之内摩擦时掉落的细磨粒从经优化的粉末状产品中除去。对此形成仅包括被倒圆的尺寸在约2μm至10μm之间、优选在3μm至5μm之间的粉粒的部分。如果该部分用作生产第二稀土磁铁的第二原材料，此时可制造具有进一步改进的磁值或更高的磁能量密度的产品。作为用于使经优化的粉末状产品分类成包括细磨粒的精细部分和包括由磁的或可磁化的原料制成的期望的经倒圆的粉粒的粗糙部分的分离机构例如可使用动态的分离器或快速旋转的分离器。实践数据显示出，使用经倒圆的粉粒制成的第一稀土磁铁以及尤其使用经分类的经倒圆的粉粒制成的第二稀土磁铁具有更好的磁性能并且显示出尤其更接近理论计算出的值的磁值或磁能量密度。此处应着重提及的是，关于根据本专利技术的装置所述的所有方案和变型方式可同样涉及根据本专利技术的方法的部分方案。因此在此在说明书中或在针对根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的原材料(AM1、AM2)的方法，所述方法包括以下步骤：/n-提供至少一种磁的或能磁化的原料(M)；/n-使提供的至少一种磁的或能磁化的原料(M)粉碎，其中，由所述至少一种磁的或能磁化的原料(M)生成粉末状的中间产品(ZP)，其中，所述粉末状的中间产品的粉粒(2)具有角部(3)和/或棱边(4)；/n-使所述粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)倒圆从而形成具有经倒圆的粉粒(12)的粉末状产品(10)；/n-使用经优化的粉末状产品(10)作为用于生产第一稀土磁铁(19)的第一原材料(AM1)，或/n-对经优化的粉末状产品(10)进行分类，其中，除去在倒圆时产生的细磨粒(F)并且使用在分类后包括经倒圆的粉粒(12)的部分作为用于生产第二稀土磁铁(20)的第二原材料(AM2)。/n

【技术特征摘要】
20180524 DE 102018112411.21.用于制造粉末状的且生产稀土磁铁的原材料(AM1、AM2)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供至少一种磁的或能磁化的原料(M)；
-使提供的至少一种磁的或能磁化的原料(M)粉碎，其中，由所述至少一种磁的或能磁化的原料(M)生成粉末状的中间产品(ZP)，其中，所述粉末状的中间产品的粉粒(2)具有角部(3)和/或棱边(4)；
-使所述粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)倒圆从而形成具有经倒圆的粉粒(12)的粉末状产品(10)；
-使用经优化的粉末状产品(10)作为用于生产第一稀土磁铁(19)的第一原材料(AM1)，或
-对经优化的粉末状产品(10)进行分类，其中，除去在倒圆时产生的细磨粒(F)并且使用在分类后包括经倒圆的粉粒(12)的部分作为用于生产第二稀土磁铁(20)的第二原材料(AM2)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了使粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)倒圆，磨掉粉粒的角部(3)和棱边(4)。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，磨削过程借助磨削装置(40)来进行，在所述磨削装置中所述粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)如此运动，使得所述粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)彼此摩擦。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，磨削过程在使用保护气体(S)的情况下进行。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述磨削装置(40)包括容纳空间，将所述粉末状的中间产品(ZP)的粉粒(2)填充到所述容纳空间中并且使其如此运动，使得其彼此摩擦，其中，以粉末状的中间产品(ZP)填充所述容纳空间的50％至99％，尤其其中，所述粉末状的中间产品(ZP)填充所述容纳空间的至少80％。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述容纳空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·温特，W·费尔恩格尔，
申请(专利权)人：耐驰干法研磨技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE