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() 一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法及其应用技术_技高网

一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法及其应用技术

技术编号:41311717 阅读:12 留言:0更新日期:2024-05-13 14:54
本发明专利技术提供了一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法及其应用,涉及永磁材料技术领域。本发明专利技术提供了一种以(PrNd)aCebFebalBcCudZreTifCog为质量百分比通式的烧结钕铁硼永磁材料,先通过筛分得到其中磁性能不合格的坯料,再将筛后坯料依次进行二次真空烧结、二次真空一级回火和二次真空二级回火,进而实现磁性能复原的效果。本发明专利技术针对各元素组成、元素配比和烧结与回火的条件进行了严格的限定,能够实现对缺陷产品的磁感应矫顽力、内禀矫顽力和方形度等磁性能的修复,具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及永磁材料,具体而言,涉及一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法及其应用


技术介绍

1、烧结钕铁硼永磁材料是目前专利技术的室温磁性能最高的永磁材料,钕铁硼磁材料的三大核心磁性能指标是剩磁(br)、内禀矫顽力(hcj)和最大磁能积((bh)max),最大磁能积的物理量纲是kj/m3,即能量密度;当提供同样能量时钕铁硼永磁材料所需体积与其最大磁能积数值成反比关系,这就利于应用场景的小型化和智能化。目前,高性能烧结钕铁硼永磁材料已经广泛应用于新一代信息技术产业、智能制造、航空航天装备、节能与新能源汽车、海洋工程装备及高技术船舶和先进轨道交通装备等众多高科技领域。

2、高性能烧结钕铁硼永磁材料的制备工艺通常包括:按照配方要求配备prnd金属、ce、重稀土hre(tb、dy)、fe与b等原料后,依次经过感应熔炼、吸氢破碎、加热脱氢、气流磨制、取向成型、退磁、真空包装、冷等静压、剥除包装、真空烧结、真空一级回火和真空二级回火在内的工序制备得到。

3、近年来,随着人们对环境保护的越发重视,水代替120#变压器油,用于制备高性能烧结钕铁硼的冷等静压工序的介质已经成为绝对主流,这样做基于两点考虑:一是环保,120#变压器油的使用势必带来废油的处理;二是规避了质量风险,因为基于水介质生产的被水浸入的冷等静压坯在低氧环境下的剥料工序难以被发现存在异常,再经过后续的真空烧结、真空一级回火和真空二级回火以后,被水浸入的冷等静压坯制得的毛坯会明显炸裂,所以完全避免了由等静压工序引入的质量问题;反观基于油介质冷等静压且被油浸入的冷等静压坯经过真空烧结、真空一级回火和真空二级回火以后,毛坯的外观没有任何外观区别,但是性能(包括力学性能、磁性能等)不合格的风险较大,因而无法直接进行出品交付。

4、在本领域中高性能的烧结钕铁硼永磁材料的稀土总用量(prnd金属和ce总量)少,这是因为(bh)max的理论极限值为br2/4,br∝(1-β),β为非铁磁性第二相的体积分数;而稀土总量越少,β越小,(bh)max也就越高;所以稀土元素就显得尤为可贵了,必须减少稀土元素在真空烧结、真空一级回火和真空二级回火等热处理过程中的挥发。因此,在本领域的制备工艺中,在包括烧结、回火等热处理工序均会采用封闭的反应容器进行钕铁硼坯料的盛装;而当反应容器中存在至少一块被水浸入的冷等静压坯时,在热处理过程中其会严重影响容器中局部温场的紊乱、并出现容器内氧气气氛的失调,进而导致容器中其他正常的冷等静压坯的热处理受影响,出现磁性能的下降。由此,在这样的封闭容器中会出现至少一块炸裂毛坯,和若干磁性能不合格的坯料。

5、通常存在两种方式对上述回火后磁性能不合格的钕铁硼永磁材料进行处理的方法,其一为把这些不合格毛坯重新依次进行机械破碎并得到毫米级粒径的颗粒,以其为原料掺入到熔炼后速凝的原料中进行后续的加工处理,其二为出售至废磁材回收厂家。但是,这两种方法都存在较大的缺陷;前者的缺陷包括但不限于:1)恶化气流磨设备分选轮的磨损;2)加大向气流磨粉中引入粗颗粒的风险,增加烧坯隐裂纹出现、报废品出现的概率;3)影响模具的设计尺寸,增加模具投入的可能性;4)影响产品后期服役能力;5)恶化产品的氧含量;后者的缺陷是降低了原料利用率,且出售回报率低,对于成本存在极大的影响。

6、有鉴于此,特提出本专利技术;以将因局部温场的紊乱和氧气气氛的失调而导致的磁性能不合格的、基于正常的冷等静压坯制备工艺得到的高性能烧结钕铁硼毛坯中的缺陷产品进行直接的复原,使其恢复至应然的磁性能。


技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,对于因局部温场的紊乱和氧气气氛的失调而导致的磁性能不合格的、基于正常的冷等静压坯制备流程得到的钕铁硼永磁材料毛坯,本专利技术针对特定重量配比的钕铁硼磁料,将其中不合格的毛坯创新性地依次进行二次真空烧结、二次真空一级回火和二次真空二级回火,成功复原到其应然水平,具有显著经济效益。

2、本专利技术的第二目的在于提供所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法所得到的复原型钕铁硼永磁材料。

3、本专利技术的第三目的在于提供一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法。

4、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:

5、一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,以质量百分比计,所述烧结型钕铁硼永磁材料的通式为(prnd)acebfebalbccudzretifcog,且分子式的prnd中pr与nd的质量比为1:3;

6、24.5≤a≤26.9,3≤b≤5,0.92≤c≤0.93,0.09≤d≤0.11,0.29≤e≤0.31,0.35≤f≤0.37,0.39≤g≤0.49;以质量百分比之和为100%计,bal为余量;且29.5≤a+b≤29.9;

7、所述磁性能复原方法包括如下步骤:

8、步骤一、筛分所述烧结型钕铁硼永磁材料,得到其中磁性能不合格的坯料;

9、步骤二、将所述坯料依次进行二次真空烧结、二次真空一级回火和二次真空二级回火,得到磁性能复原的钕铁硼永磁材料;

10、其中,所述二次真空烧结的温度为1080℃~1090℃,热处理时间为2h~3h;

11、所述二次真空一级回火的温度为905℃~925℃,热处理时间为3.5h~4.5h;

12、所述二次真空二级回火的温度为560℃~580℃,热处理时间为3.5h~4.5h。

13、一种烧结型钕铁硼永磁材料,根据所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法所制备得到。

14、一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,包括所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法。

15、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:

16、本专利技术提供了一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其中限定的二次真空烧结温度范围窄,且高于适宜真空烧结温度约20℃;本领域知晓当超过适宜烧结温度20℃时,会引起晶粒的异常长大,进而恶化烧结钕铁硼永磁材料的性能;但是本专利技术得出的结论相反,即要想复原本专利技术所针对的高性能烧结钕铁硼永磁材料的磁性能,必须要在高于适宜真空烧结温度约20℃的二次真空烧结温度下进行热处理一定时间,推断所得的原因包括:

17、其一,只有把二次真空烧结温度比适宜真空烧结温度提高一定参量时,才能达到稀土总量为29.5wt.%~29.9wt.%的烧结钕铁硼永磁材料应该具有的烧结态微观结构,才能解决被污染的基于正常的冷等静压坯制备流程得到的毛坯磁性能不合格的问题;

18、其二,在本专利技术中限定了zr的量为0.29wt.%~0.31wt.%、ti的量为0.35wt.%~0.37wt.%,二者的总量为0.64~0.68wt.%;此范围之内的zr和ti在本专利技术的二次真空烧结温度下能够有效地抑制晶粒异常长大,为后续的二次真空一级回火和二次真空二级回火复原高性能打下了坚实的微观组织结构基础,进而能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,以质量百分比计,所述烧结型钕铁硼永磁材料的通式为(PrNd)aCebFebalBcCudZreTifCog,且分子式的PrNd中Pr与Nd的质量比为1:3;

2.根据权利要求1所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能不合格的坯料的筛分方法包括:

3.根据权利要求2所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能不合格的坯料的判定标准包括:

4.根据权利要求1所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能复原的钕铁硼永磁材料的磁性能包括:

5.如权利要求1~4任一项所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法所制备得到的烧结型钕铁硼永磁材料。

6.一种烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,其特征在于,包括如权利要求1~4任一项所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法。

7.根据权利要求6所述的烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括依次进行的如下工序:配料工序、熔炼工序、破碎工序、研磨工序、成型工序、封装工序、冷等静压工序、烧结工序、回火工序和磁性能恢复工序。

8.根据权利要求7所述的烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,其特征在于,所述冷等静压的压力≥180MPa,所述冷等静压的保压时间≥30s。

9.根据权利要求7所述的烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,其特征在于,所述烧结工序的温度为1045℃~1065℃,热处理时间为4h~6h;

10.根据权利要求7所述的烧结型钕铁硼永磁材料的制备方法,其特征在于,所述回火工序包括两级真空回火处理;

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【技术特征摘要】

1.一种烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,以质量百分比计,所述烧结型钕铁硼永磁材料的通式为(prnd)acebfebalbccudzretifcog,且分子式的prnd中pr与nd的质量比为1:3;

2.根据权利要求1所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能不合格的坯料的筛分方法包括:

3.根据权利要求2所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能不合格的坯料的判定标准包括:

4.根据权利要求1所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法,其特征在于,所述磁性能复原的钕铁硼永磁材料的磁性能包括:

5.如权利要求1~4任一项所述的烧结型钕铁硼永磁材料的磁性能复原方法所制备得到的烧结型钕铁硼永磁材料。

6.一种烧结型钕铁硼...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙威黄书林曹玉杰张鹏杰
申请(专利权)人:矿冶科技集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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