一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺技术

本发明专利技术涉及稀土永磁材料领域，尤其涉及一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺。本发明专利技术提供一种通过在稀土永磁材料中添加其他稀土元素和钙钛矿半金属元素，制备出可以在25～550摄氏度具有低剩磁温度系数的稀土永磁材料，可以满足温度更高的使用要求。技术方案：一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺，是一种含有镨钕合金Pr

【技术实现步骤摘要】
一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及稀土永磁材料领域，尤其涉及一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺。

技术介绍

[0002]稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。稀土永磁分为：钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)永磁体。其中钕铁硼系磁体被称为“永磁王”，是磁性最高的永磁材料。
[0003]剩磁全称剩余磁化强度，指的是永磁体经磁化至技术饱和，并去掉外磁场后所保留的表面场Br，剩磁的计算公式：br＝φ/n/s，式中:φ是磁通量，n是线圈匝数，s是磁体横截面积。永磁材料的剩磁主要受材料中各个晶粒取向和磁畴结构的影响。剩磁温度系数，顾名思义就是剩磁随温度的变化率，剩磁温度系数的计算公式：式中:Br(T)和Br(T0)分别是在温度T和参考温度点T0的剩磁。剩磁温度系数与永磁体的材料和形状尺寸有关，现有的钕铁硼永磁体虽然磁性能优异，但是现有的钕铁硼永磁体居里温度为585K，约合311.85摄氏度，剩磁温度系数大，温度稳定性较差，温度过高改变会在很大程度上影响其磁性能，而文献中制备的已有的低剩磁温度系数的永磁体只在25～100℃具有低的温度系数，无法用到更高的温度。
[0004]为了提高现有钕铁硼永磁体的温度稳定性，降低剩磁温度系数，现通过在稀土永磁材料中添加其他稀土元素和钙钛矿半金属元素，将钕铁硼稀土永磁体压制成特殊形状，能够在25～550摄氏度具有低剩磁温度系数，并满足高温用精密仪器的使用要求。

技术实现思路

[0005]为了克服现有钕铁硼永磁体的温度稳定性低，剩磁温度系数大，居里点低的缺点，本专利技术的技术问题为：提供一种通过在稀土永磁材料中添加其他稀土元素和钙钛矿半金属元素，制备出可以在25～550摄氏度具有低剩磁温度系数的稀土永磁材料，可以满足温度更高的使用要求。
[0006]技术方案：一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺，是一种含有镨钕合金Pr
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Nd、铁Fe、硼B、镝Dy、镧La、铝Al、铜Cu、铌Nb和钙钛矿半金属的低剩磁温度系数稀土永磁材料。由于钙钛矿半金属的居里温度很高，稳定性更好，且成本更低，随即将钙钛矿半金属按照合适的配比熔入稀土永磁材料当中，从而提高稀土永磁材料的温度稳定性，能够在高温情况下具有低剩磁温度系数。
[0007]步骤一、将镨钕合金Pr
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Nd、铁Fe、硼B、镝Dy、镧La、铝Al、铜Cu、铌Nb和钙钛矿半金属分别进行粉碎，粉碎后按照质量比21.03：60.24：1.05:1.72：0.83：2.36：0.96:0.12：11.69进行均匀充分混合；
[0008]步骤二、将混合均匀后的固体粉末放入真空熔铸炉中，打开真空泵将炉内抽真空，
通过真空计调节真空度至0.06～0.08Pa，再通入一定量的氩气使得压力值到达0.07MPa，之后关闭真空泵并停止充气，将熔炉开关打开进行熔铸，熔铸完成后通过冷水进行冷却，从而得到合金熔铸片；
[0009]步骤三、将合金熔铸片放入氢碎炉当中，通入高纯度的氢气进行粗破碎，从而得到尺寸约为0.5～0.8mm的粗颗粒粉末，然后将氢碎后的粉末进行搅拌使其均匀混合，搅拌后的粗粉磨倒入气流粉碎机中，再通入氮气，通过气流磨粉碎3～4h，从而得到尺寸在10μm以下的细粉；
[0010]步骤四、选择需要的模具，通过自动磁场成型压机将步骤三中制得的细粉进行压制成型，成型后的产品用保鲜膜包起来放入等静压机的液态介质中，要保证产品全部浸入液体中，之后打开等静压机加压，加压到180MPa后，再保压1h，之后将产品取出；
[0011]步骤五、将步骤四制得的产品放入烧结炉中，调节炉中的真空度后，通入高纯度氢气，之后进行烧结和回火处理得到具有钙钛矿半金属的钕铁硼稀土永磁材料。
[0012]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤一中的钙钛矿半金属是一种兼具高磁相变温度、宽自旋带隙以及大饱和磁矩的钙钛矿半金属LaCuFeReO(LCFRO)，该材料的居里温度高达710K。
[0013]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤二中熔铸温度为1250～1350℃，同时在进行水冷凝结时要观察冷水的水温变化，且本方法采用的是循环水冷的方式。
[0014]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤四中永磁体压制成型时施加磁场，磁场强度为1.5T。
[0015]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤四中的液态介质为液压油，并且所选择的模具形状为本专利技术特有的形状，该形状能够最大化外表面积，并使磁极平行，从而增大磁力，且由于自身磁场的内在相互影响，大大降低了磁体内部随着温度的升高而加剧的分子热运动，从而降低了剩磁温度系数。
[0016]在本专利技术一个较佳实施例中，步骤五烧结时的温度为1100～1200℃，烧结时间为6h，回火处理的温度为550～650℃，时间为4h。
[0017]本专利技术具有以下优点：
[0018]1、本专利技术通过将钙钛矿半金属LaCuFeReO和其他稀土元素按照一定的比例加入到材料中一起加工，由于钙钛矿半金属LaCuFeReO本身的优点，使得制成的钕铁硼稀土永磁材料能够在25～550摄氏度具有低剩磁温度系数，并满足高温用精密仪器的使用要求。
[0019]2、本专利技术通过设计成特殊形状，从而在自身磁场的的内在相互影响之下，降低了因温度升高而加剧的分子热运动，从而大大提高了磁体的居里点，降低了剩磁温度系数。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的流程图。
[0021]图2为本专利技术制得的永磁体外形。
具体实施方式
[0022]一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺，是一种含有镨钕合金Pr
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Nd、铁Fe、硼B、镝Dy、镧La、铝Al、铜Cu、铌Nb和钙钛矿半金属的低剩磁温度系数稀土永
磁材料。由于钙钛矿半金属的居里温度很高，稳定性更好，且成本更低，随即将钙钛矿半金属按照合适的配比熔入稀土永磁材料当中，从而提高稀土永磁材料的温度稳定性，能够在高温情况下具有低剩磁温度系数。
[0023]本专利技术提供了这样一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺，包括以下步骤：
[0024]步骤一、将镨钕合金Pr
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Nd、铁Fe、硼B、镝Dy、镧La、铝Al、铜Cu、铌Nb和钙钛矿半金属分别进行粉碎，粉碎后按照质量比21.03：60.24：1.05:1.72：0.83：2.36：0.96:0.12：11.69进行均匀充分混合；
[0025]步骤二、熔铸之前，先通过向炉内通入高纯氢气检验装置气密性，气密性良好后，将正压立式离心真空感应熔铸炉的上炉盖打开，将步骤一中混合均匀的固体粉末放入熔铸炉中，外接一个开罗茨泵将炉内抽真空，通过真空计实时观察炉内的气压并调节真空度至0.06～0.08Pa，再通入一定量的氩气使得压力值到达0.07M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁材料低剩磁温度系数的改善方法及其制备工艺，其特征是，包括以下步骤：步骤一、将镨钕合金Pr
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Nd、铁Fe、硼B、镝Dy、镧La、铝Al、铜Cu、铌Nb和钙钛矿半金属分别进行粉碎，粉碎后按照质量比21.03：60.24：1.05:1.72：0.83：2.36：0.96:0.12：11.69进行均匀充分混合；步骤二、将混合均匀后的固体粉末放入真空熔铸炉中，打开真空泵将炉内抽真空，通过真空计调节真空度至0.06～0.08Pa，再通入一定量的氩气使得压力值到达0.07MPa，之后关闭真空泵并停止充气，将熔炉开关打开进行熔铸，熔铸完成后通过冷水进行冷却，从而得到合金熔铸片；步骤三、将合金熔铸片放入氢碎炉当中，通入高纯度的氢气进行粗破碎，从而得到尺寸约为0.5～0.8mm的粗颗粒粉末，然后将氢碎后的粉末进行搅拌使其均匀混合，搅拌后的粗粉磨倒入气流粉碎机中，再通入氮气，通过气流磨粉碎3～4h，从而得到尺寸在10μm以下的细粉；步骤四、选择需要的模具，通过自动磁场成型压机将步骤三中制得的细粉进行压制成型，成型后的产品用保鲜膜包起来放入等静压机的液态介质中，要保证产品全部浸入液体中，之后打开等静压机加压，加压到180MPa后，再保压1h，之后将产品取出；步骤五、将步骤四制得的产品放入烧结炉中，调节炉中的真空度后，通入高纯度氢气...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶杨欣，李磊，
申请(专利权)人：赣州鑫舟永磁材料有限公司，
类型：发明
国别省市：