System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 钕铁硼磁体及其制备方法技术_技高网

钕铁硼磁体及其制备方法技术

技术编号:41278575 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-11 09:30
本发明专利技术属于磁性材料领域,尤其涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。所述方法包括:1)取基体相磁粉、铁碳合金粉、链接介质和润湿剂混合均匀,将其置于磁场中取向并低温热压成型,制为磁体粗坯;2)将足量金属铝熔融为液态铝,将磁体粗坯浸润于液态铝中并抽真空浸渍处理,浸渍处理完成后取出并在保护气氛中冷却得到磁体粗品;3)对磁体粗品进行二次热压使其致密化,即得到钕铁硼磁体。本发明专利技术通过非稀土元素的扩散和协同作用,在磁体磁晶之间构建形成了具有足够厚度和量的非磁性晶界层,有效提升了磁体的耐热性能和矫顽力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性材料领域,尤其涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法


技术介绍

1、钕铁硼磁体是目前使用最广泛、制造工艺最为成熟的永磁材料,又称“硬磁材料”,其凭借优异的磁性能,在各个领域中均有所应用。但是即便如此,现有的钕铁硼磁体仍存在一定的使用缺陷。

2、如目前不含重稀土的烧结钕铁硼磁体中主相居里温度低,矫顽力低,导致在电动汽车驱动系统、风力发电系统等高温使用场景中难以满足使用需求,因而如何提高主相居里温度或提高磁体的矫顽力则成了研究的关键。

3、在此前,我司通过三相改进的方法实现了磁体耐热性能的提升,使其能够在高温条件下保持更高的性能,且成本较为低廉,并且不同于目前co取代法会降低磁体的磁性能,反而使得磁性能能够得到一定程度上的提升。但是其中也难以避免地使用了一定的重稀土元素。

4、因而,在如何实现高矫顽力钕铁硼磁体的低成本化方面,我司还进行了更深入的研究。

5、对于磁体而言,其矫顽力一方面取决于硬磁相的各向异性场,另一方面则取决于微观组织结构。而就目前烧结钕铁硼磁体的矫顽力提升工艺方面,较多研究并采用的是晶界扩散技术。

6、晶界扩散技术根据扩散剂成分,目前主要有重稀土扩散剂、轻稀土扩散剂和非稀土基扩散剂三类。重稀土扩散剂制造高性能钕铁硼磁体典型的代表产品有市售56sh等牌号的高性能磁体,其矫顽力(20℃)能够普遍达到1600ka/m以上,并且在高温条件下保持有良好的剩磁强度,可在150℃条件下保持有约1.2t的剩磁强度。此类扩散剂主要是通过扩散剂自身稳定性高、熔点高且扩散效率高等优势,实现快速的晶界扩散。但是其虽然能够使得磁体具备良好的磁性能,却容易导致磁体产生脆性。而轻稀土扩散剂则是包括nd-a l、pr-cu和pr-a l-cu等扩散剂,此类扩散剂主要通过增大经理之间的非磁性结晶层厚度和数量,以隔绝晶粒避免磁耦合,提高磁体的矫顽力。

7、第三类则是最新且发展前景十分巨大的非稀土基扩散剂。此类扩散剂由于成本低廉且具备巨大的使用前景,而在近年来被业内作为热点进行了着重的研究。其常见的有氧化锌类扩散剂、a l-cr类扩散剂等。就目前而言,因为非稀土基扩散剂由于扩散效率低、非磁性晶界层的厚度和量可控性差,所以其还处于研发初期。而基于钕铁硼磁体开发一种有效且低成本的晶界扩散钕铁硼磁体,则对于行业发展具有重大的意义。


技术实现思路

1、为解决目前的钕铁硼磁体产品大多存在的矫顽力低下,普遍仅有1200ka/m且在高温下表现更弱,以及现有的提高矫顽力方式存在成本高、力学性能下降等问题,本专利技术提供了一种钕铁硼磁体,以及该钕铁硼磁体的制备方法。

2、本专利技术的主要目的在于:

3、一、能够有效提高磁体的矫顽力;

4、二、能够改善磁体的耐热性能,使其在高温条件下也具有良好的性能表现;

5、三、降低成本,实现高品质钕铁硼磁体的低成本化。

6、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案。

7、一种钕铁硼磁体的制备方法,

8、所述方法包括:

9、1)取基体相磁粉、铁碳合金粉、链接介质和润湿剂混合均匀,将其置于磁场中取向并低温热压成型,制为磁体粗坯;

10、2)将足量金属铝熔融为液态铝,将磁体粗坯浸润于液态铝中并抽真空浸渍处理,浸渍处理完成后取出并在保护气氛中冷却得到磁体粗品;

11、3)对磁体粗品进行二次热压使其致密化,即得到钕铁硼磁体。

12、作为优选,

13、步骤1)所述基体相磁粉的成分构成包括:

14、prnd 13~15at%,b 5~5.5at%,余量为fe;

15、按照上述成分构成配料称取镨钕合金、硼和铁后混合进行熔炼和破碎,制取100~120目的基体相磁粉。

16、作为优选,

17、步骤1)所述铁碳合金粉中碳含量为4.2~4.4wt%,余量为铁,其目数为300~600目,其用量为基体相磁粉的5.5~6.0wt%;

18、步骤1)所述链接介质为单质硅,其目数≥1200目,其用量为基体相磁粉的1.5~2.0wt%;

19、步骤1)所述润湿剂为甲基硅油,其用量为基体相磁粉的7~10wt%。

20、作为优选,

21、步骤1)所述取向过程控制取向磁场为1.3~1.6t,取向时长为25~35min;

22、所述取向完成后将其置于85~95℃、相对湿度70~80%的条件下恒温恒湿处理25~35min后充入保护气进行热压处理;

23、所述热压处理控制温度为80~95℃,压力为8~12mpa,压力保持时间为25~35min。

24、作为优选,

25、步骤2)所述金属铝熔融为液态铝后保持液态铝温度为1160~1200℃。

26、作为优选,

27、步骤2)所述抽真空浸渍处理保持3~5min。

28、作为优选,

29、步骤3)所述二次热压处理过程中进行分段热处理。

30、作为优选,

31、所述分段热处理包括280~300℃,在该区间温度条件下恒温处理并施加20~25mpa压力进行密实化压制并保持50~70min后解除压力,继续恒温处理,共进行2~3h恒温处理;

32、所述分段热处理还包括160~180℃恒温处理6~8h。

33、一种钕铁硼磁体。

34、本专利技术钕铁硼磁体的制备方法完整如下:

35、1)按照prnd 13~15at%,b 5~5.5at%,余量为fe的比例配料称取镨钕合金、硼和铁后混合进行1520~1560℃真空熔炼和球磨,制取100~120目的r2fe14b基体相磁粉,取基体相磁粉、碳含量为4.2~4.4wt%且目数为300~600目的铁碳合金粉、1200目硅粉和二甲基硅油混合均匀,其中铁碳合金粉用量为基体相磁粉的5.5~6.0wt%,硅粉用量为基体相磁粉的1.5~2.0wt%,二甲基硅油用量为基体相磁粉的7~10wt%,将其置于磁场中1.3~1.6t条件下取向25~35min,取向完成后将其置于85~95℃、相对湿度70~80%的条件下恒温恒湿处理25~35min后充入氮气保护气进行热压处理,热压处理控制温度为80~95℃,压力为8~12mpa,压力保持时间为25~35min,制为磁体粗坯;

36、2)将足量金属铝加热至熔融为液态铝并保持液态铝温度于1160~1200℃区间内,将磁体粗坯浸润于液态铝中并抽真空浸渍处理3~5min,浸渍处理完成后取出并在氮气保护气氛中冷却得到磁体粗品;

37、3)对磁体粗品依次进行280~300℃热处理2~3h和160~180℃热处理6~8h两段热处理,其中第一段热处理过程中于前50~70min对磁体粗品保持施加20~25mpa的压力,两段热处理完成后即得到钕铁硼磁体。

38、基于上述工艺,对本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

4.根据权利要求1或2或3所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

8.根据权利要求7所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

9.一种由权利要求1至9任一方法所制得的钕铁硼磁体。

【技术特征摘要】

1.一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

4.根据权利要求1或2或3所述的一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的一种钕铁...

【专利技术属性】
技术研发人员:许博恒
申请(专利权)人:宁波恒宏磁业有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1