一种热变形磁体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种热变形磁体及其制备方法。制备方法包括：将非晶或纳米晶磁粉经过热压制成前驱体后，对前驱体进行钢套封装和抽真空处理，然后在600～1000℃下保温处理后进行热轧；其中，所述前驱体内部晶粒的尺寸小于100纳米。本发明专利技术的制备方法具有利于大规模高效生产和易于控制磁体外形尺寸的双重优势。制造过程不再受限于真空度和多步加热的限制，工艺简单，可减低能源消耗，降低成本，能耗与成本均低于热压

【技术实现步骤摘要】
一种热变形磁体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种热变形磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着信息技术和新能源技术的发展，磁性材料成为高科技社会发展所需的重要材料之一。磁性材料的应用己经涉及到现代社会发展的方方面面，比如在新能源技术、医疗设备、航空等行业有着广泛而深入的应用。尤其是在近年来迅速发展的新能源汽车行业，高端永磁材料己经成为高性能电动机的核心组成部分。因此随着科学技术水平的提高，社会发展和工业创新对磁性材料的需求将越来越旺盛，磁性材料的应用前景会更加广阔，因此对磁性材料的深入研究和发展直接地推动着社会的发展、工业的创新和人类的进步。
[0003]近些年，采样热变形技术制备高性能稀土永磁体的研究取得了较好进展。热变形加工方法中主要以镦粗和背向挤压为主。其中镦粗法由于变形不均匀，所制备的热变形磁体磁性能也不均匀，需要后期加工中切除上下面形变量小的区域，造成大量的浪费；而且，常规镦粗变形方法也需要两步加热过程，特别是第二步的热变形过程，时间长，温度高，因此能耗大，工艺复杂。另外，背向挤压变形方式也可以用来制备热变形磁体、磁环或磁瓦，但是该方法同样需要经历两个高温过程，且在热压和热变形过程中都需要加热、冷却和脱模三个环节，工序繁杂且耗时很长，因此，难以连续生产，生产效率低，消耗大量能源，制备成本高。其中生产效率低是制约该技术及热变形磁环实现规模化生产的瓶颈。
[0004]已有日本专利JPH023905A，通过铸锭轧制钕铁硼材料，通过调控不同富稀土相的元素含量，最终得到轧制钕铁硼磁体，并且在横截面上对其进行不同位置处的磁性能测试，其最大磁能积由10MGOe增加到23MGOe，再减小到10MGOe。日本专利JPH2794755B2，通过对铸锭钕铁硼材料在750
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1150℃进行轧制，使每次的变形量在30％以上，轧制以后的样品进行400
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700℃的热处理。最终的(BH)max<30MGOe，Hcj范围为5
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12kOe。上述专利所涉及的钕铁硼材料均为铸锭，通过单道次或者多道次轧制后磁体磁性能过低且均匀性差，而且矫顽力也较低，不具有实际应用价值。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种热变形磁体的制备方法，包括：
[0006]将非晶或纳米晶磁粉经过热压制成前驱体后，对前驱体进行钢套封装和抽真空处理，然后在600～1000℃下保温处理后进行热轧；
[0007]其中，所述前驱体内部晶粒的尺寸小于100纳米。
[0008]本专利技术提供了通过热压和热变形两步法制备热变形磁体的新技术。通过热压的方式制备前驱体，同时控制前驱体内部晶粒的尺寸小于100纳米，有利于经过后续保温和热轧过程后，磁体具有较高的磁性能。
[0009]通过对前驱体进行钢套封装，能够灵活调整钢套尺寸，使得热变形磁体的尺寸灵活调整，实现不同性能及尺寸要求的热变形磁体生产。
[0010]而且，本专利技术还发现在热轧之前在600～1000℃下保温处理能够有利于控制热轧过程中磁体内部晶粒的长大过程，使得经过热轧的磁体具有更高的磁性能。
[0011]优选地，控制前驱体内部晶粒的尺寸为50纳米以下，更优选为30纳米以下。
[0012]在具体实施过程中，热轧的温度与保温处理的温度相同。
[0013]在具体实施过程中，所述前驱体为块状前驱体。
[0014]作为本专利技术的一种优选的实施方案，保温处理的时间为10～30min。
[0015]在上述条件下进行保温处理，能够有效地控制热轧过程中磁体内部晶粒的长大过程，进一步提高经过热轧的磁体的磁性能。
[0016]作为本专利技术的一种优选的实施方案，热轧过程的压下率为60％以上。
[0017]在本专利技术中，压下率为钢套厚度减少量与其原始厚度的比值。
[0018]在本专利技术中，控制压下率为60％即可获得磁性能优异的热变形磁体。
[0019]在具体实施过程中，在热轧过程中，可采用单道次轧制或者多道次轧制，可灵活调整不同道次之间的变形量。
[0020]作为本专利技术的一种优选的实施方案，所述热压的温度为300～500℃。
[0021]作为本专利技术的一种优选的实施方案，所述热压的压力为500～1000MPa。
[0022]作为本专利技术的一种优选的实施方案，所述热压的时间为1～5min。
[0023]控制热压的时间在上述范围内时，能够有效地控制前驱体内部晶粒的大小，使得经过热轧处理之后的磁体磁性能进一步提升。
[0024]作为本专利技术的一种优选的实施方案，所述前驱体的密度为磁粉材料理论密度的95％以上。
[0025]作为本专利技术的一种优选的实施方案，抽真空处理的真空度为0.06Pa以下。
[0026]作为本专利技术的一种优选的实施方案，制备方法还包括：在热轧之后对钢套切割获得热变形磁体。
[0027]在具体实施过程中，包括但不限于采用线切割、切片机或激光切割机切割分离钢套和热变形磁体。
[0028]作为本专利技术的一种优选的实施方案，在抽真空处理之前，在钢套内壁涂覆二硫化钼和/或氮化硼作脱模剂。
[0029]进一步，本专利技术还提供了上述任一实施方案所制备的热变形磁体。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0031]本专利技术的制备方法具有利于大规模高效生产和易于控制磁体外形尺寸的双重优势。制造过程不再受限于真空度和多步加热的限制，工艺简单，可减低能源消耗，降低成本，能耗与成本均低于热压
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热变形法，提高生产效率。所制备的磁体具有高磁能积和高矫顽力的特点，应用范围广泛且应用价值高。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例的工艺流程图。
[0033]图2是本专利技术实施例1的钕铁硼热变形磁体的实物照片。
[0034]图3是本专利技术实施例1的钕铁硼热变形磁体的X射线衍射图。
[0035]图4是本专利技术实施例1的钕铁硼热变形磁体的断口形貌图。
具体实施方式
[0036]在本专利技术中，对非晶或纳米晶磁粉没有特别的限制，例如可以通过熔体快淬法获得快淬带，然后将快淬带碾碎获得快淬粉。又例如可以通过高能球磨法获得超细粉体。也可以使用商购获得的快淬粉，例如购自麦格昆磁(天津)有限公司的MQU等系列的磁粉。使用的非晶或纳米晶磁粉可以具有纳米级的晶粒尺寸，也可以是非晶态，并在热压和热变形过程中晶化。对于非晶或纳米晶磁粉的合金组成没有特别的限制，例如可以使用RE2Fe
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B或RECo5单相合金，其中RE代表Nd、Sm或其他稀土元素或它们的组合。
[0037]在本专利技术中，热压过程没有特殊的限制，一般使用与钢套配套尺寸的磨具进行热压。根据热轧钢套的尺寸制备相应的热压块状前驱体即可，可以是正方体、长方体、圆柱体或者其他截面的柱体。
[0038]在本专利技术中，抽真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热变形磁体的制备方法，其特征在于，包括：将非晶或纳米晶磁粉经过热压制成前驱体后，对前驱体进行钢套封装和抽真空处理，然后在600～1000℃下保温处理后进行热轧；其中，所述前驱体内部晶粒的尺寸小于100纳米。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，保温处理的时间为10～30min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，热轧过程的压下率为60％以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热压的温度为300～500℃，所述热压的压力为500～1000MPa。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳明，李迁，李玉卿，刘卫强，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：