一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法技术

本发明专利技术属于磁性材料领域，尤其涉及一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法。包括：将磁体成粉取向成型，随后以金属箔纸包封后进行真空定型，随后对其进行保护性热处理即得到低氧含量磁体。本发明专利技术采用金属箔纸包封并用等静压压实，使得金属箔纸与钕铁硼生坯贴合紧密，金属箔纸参与到钕铁硼磁体的烧结热处理过程中，通过成分扩散对磁体的晶界进行优化，起到修复晶界、改善晶体结构，提高磁体内禀矫顽力等的效果；而且保护钕铁硼生坯不被氧化、避免氧含量上升，同时省去了拆包装纸的过程，提高了生产效率。提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力的烧结制备方法。

技术介绍

[0002]烧结磁体，尤其是烧结NdFeB永磁材料作为目前磁能积最大、最为先进的第三代稀土永磁材料对现代工业科技水平的发展有举足轻重的作用，特别是在磁盘驱动器、空调压缩机、电机等方面的应用，对发展清洁、可再生能源的持续发展大战略更加具有重要的现实意义。
[0003]内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的重要指标，表示磁体中磁化强度退到零的矫顽力，在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。但是钕铁硼磁体在烧结制备中，由于晶体缺陷等限制了内禀矫顽力的提高。
[0004]同时在制造烧结钕铁硼系永磁材料过程中，氧是不可避免地从大气中进入磁体的。一般来说，制粉、磁场取向和压型阶段是氧化最严重的，进入的氧如果在烧结加热前排不出去，将会造成磁体氧化变形，严重影响磁体的磁性能等综合性能，造成磁体报废。
[0005]为了控制磁体内氧元素的含量，行业内在钕铁硼磁体制备的各个工序内采用多种防氧化的措施，例如，中国专利局所公开的CN103184051A、用于烧结钕铁硼永磁材料制备的防氧化剂，其设计了一种添加于钕铁硼粉末中的防氧化剂，从而改善了钕铁硼粉的颗粒流动性、阻隔了空气与粉末颗粒的接触、增加了颗粒的疏水性，实现了钕铁硼粉末的防氧化、防潮要求，使得钕铁硼压制生坯可暴露在大气中。另外中国专利局还公开了CN108511180A、防氧化钕铁硼磁体的制备方法，其采用在烧结炉抽真空后通入氩气然后开启烧结炉内风机转动洗炉，这样会排出烧结炉内吸附的氧和水汽，防止了钕铁硼磁体生坯中稀土与氧反应，避免了磁体烧结收缩中的氧化变形。
[0006]但是，上述的方法或存在成本较高、或存在较为繁琐的问题。

技术实现思路

[0007]为解决现有烧结钕铁硼工业化的生产中，由于烧结制备工艺等引起的钕铁硼磁体的晶格缺陷等而限制内禀矫顽力的提高的问题，本专利技术提供一种提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力的烧结制备方法。
[0008]本专利技术的目的在于：一、提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力；二、降低钕铁硼磁体的氧含量；三、提高低氧钕铁硼磁体的生产效率；为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0009]一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，所述烧结制备方法包括：将磁体成粉取向成型，随后以金属箔纸包封后进行真空定型，随后对其进行保护性热
处理即得到钕铁硼磁体。
[0010]在本专利技术技术方案中，主要关键点在于金属箔纸包封后共同参与保护性热处理的烧结过程，利用金属箔纸的熔融、渗入，实现合金扩散，改善磁体内部晶体结构、修改晶界、提高磁体的致密化，提升磁体的内禀矫顽力等性能。同时金属箔纸包封下的隔绝氧气烧结降低了磁体中的氧含量，而且由于省略的金属箔纸的剥开工序，相较于现有的其他技术，本专利技术技术方案显然在方案的简便性和可实现性上有极大的提升，并且可良好地适用传统工艺。
[0011]作为本专利技术方法的优选，所述磁体成粉由磁体初品R-Fe-B-M经过熔炼、速凝、氢破和制粉后得到。
[0012]经过上述的常规预处理后，首先形成粉末状的磁体成粉，方便于后续成型和烧结等操作进行。
[0013]作为本专利技术方法的优选，所述R为Nd、Pr、Tb、Dy、Gd、La、Ho和Ce中的至少一种；所述M为Al、Ga、Cu、Zr和Co中的至少一种。
[0014]上述成分均是常见钕铁硼磁体的成分，本专利技术技术方案对于常见磁体的熔炼烧结具有良好的普适性。
[0015]作为本专利技术方法的优选，所述磁体初品中的R质量含量为26～35wt％、B质量含量为0.8～1.2wt％、M质量含量为0.1～5.0wt％，余量为Fe。
[0016]上述配比的磁体初品最终烧结制备的效果较优。
[0017]作为本专利技术方法的优选，所述磁体成粉的粒径为2～5μm。
[0018]上述粒径范围内的磁体成粉均有较优的烧结制备效果，通常成粉的粒径减小会显著提高粉体的流动性，但是在粒径过小的情况下，粉体也会产生容易团聚，形成团聚团块，并且一旦没有及时去除团块，则对压制后所进行的烧结制备会产生极大的不利影响。而成粉粒径过大也同样会降低压制成型和后续的烧结制备效果。
[0019]作为本专利技术方法的优选，所述金属箔纸成分包括至少一种低熔点金属；所述低熔点金属包括Al、Ga、Mg、Cu和Sn中的至少一种。
[0020]金属箔纸需要在烧结制备的过程中实现向内扩散优化晶体结构的效果，因此选用低熔点的金属作为金属箔纸的主要成分，金属箔纸中低熔点金属含量为0.01～99.9wt％，能够有效降低扩散难度、提高扩散效果，良好地实现修复晶界、促进液相烧结、磁体致密化等效果。同时，低熔点金属还能够进一步省去拆包装纸的过程，提高了生产效率。但除却上述低熔点金属外，凡是能够实现优化晶界效果的金属均能够作为金属箔纸的主要成分或添加成分。
[0021]作为本专利技术方法的优选，所述金属箔纸中含有Al和/或Sn。
[0022]在上述低熔点金属的基础上，进一步选用Al和/或Sn作为金属箔纸的主要成分，金属箔纸中Al和/或Sn的含量为0.01～99.9wt％，主要是由于Al和/或Sn在烧结制备的高温条件下，还能够进一步产生较强的还原性，将基体成分中的氧“导出”，并且形成致密的抗氧化膜进一步防止磁体的氧化，使得钕铁硼磁体不但具有低氧含量的特点，还进一步具有一定的抗氧化能力。
[0023]作为优选，所述金属箔纸厚度为0.001～0.200mm。
[0024]上述金属箔纸能够在包封后确保压制成型时外观光滑、与粉料的贴合程度高，能够进一步确保压制成型效果较优。
[0025]作为优选，所述金属箔纸厚度为0.001～0.02mm。
[0026]上述厚度的金属箔纸的使用效果更优。
[0027]作为本专利技术方法的优选，所述真空定型包括以下步骤：将金属箔纸包封后的磁体成粉装入真空袋后依次进行抽真空、等静压静置和拆真空袋平衡压力。
[0028]真空定型即在真空条件下压制成型，抽真空压制成型能够进一步避免磁体的氧含量在压制成型过程中升高，并且有利于压制成型得到预设的形状。
[0029]作为本专利技术方法的优选，所述保护性热处理于真空或保护气氛中进行；所述保护性热处理包括烧结处理、回火处理和时效处理。
[0030]在真空或保护气氛中进行保护性热处理能够进一步避免磁体的氧含量提高，确保烧结制备的效果更优。
[0031]作为本专利技术方法的优选，所述烧结处理温度为1030～1100℃，处理时长为1～10小时；所述回火处理温度为850～950℃，处理时长为1～10小时；所述时效处理温度为450～650℃，处理时长为1～10小时。
[0032]上述条件下的各热处理效果较优。
[0033]本专利技术的有益效果如下：一，本专利技术采用金属箔纸包封并用等静压压实，将金属箔纸参与到钕铁硼磁体的烧结热处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，其特征在于，所述烧结制备方法包括：将磁体成粉取向成型，随后以金属箔纸包封后进行真空定型，随后对其进行保护性热处理即得到钕铁硼磁体。2.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，其特征在于，所述磁体成粉由磁体初品R
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Fe-B-M经过熔炼、速凝、氢破和制粉后得到。3.根据权利要求2所述的一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，其特征在于，所述R为Nd、Pr、Tb、Dy、Gd、La、Ho和Ce中的至少一种；所述M为Al、Ga、Cu、Zr和Co中的至少一种。4.根据权利要求2或3所述的一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，其特征在于，所述磁体初品中的R质量含量为26～35 wt%、B质量含量为0.8～1.2 wt%、M质量含量为0.1～5.0 wt%，余量为Fe。5.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的烧结制备方法，其特征在于，所述磁体成粉的粒径为2～5 μm。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝忠彬，洪群峰，施启新，石高阳，
申请(专利权)人：浙江东阳东磁稀土有限公司，
类型：发明
国别省市：