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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀土永磁材料及其制备,尤其涉及一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、烧结钕铁硼磁体因其超高强度磁性,在应用过程中只需要较少的磁体就可以产生与大量其他磁性材料相同的磁场。因此,使用薄片形状的钕铁硼磁钢可以显著缩小产品体积,减轻产品质量,符合电机行业对小型化和轻量化的需求。
2、利用晶界扩散技术可以提高钕铁硼磁体的矫顽力同时避免剩磁的显著下降,其是利用重稀土元素(如dy或tb)在高温下沿钕铁硼磁体的晶界扩散,从而在主相晶粒边缘形成高矫顽力的壳层结构,这种结构可以有效提高钕铁硼磁体的矫顽力,同时避免剩磁的显著下降。该工艺广泛应用于厚度为2-8mm的烧结钕铁硼磁体,可制备出传统工艺难以达到的高综合磁性能磁体。但对于薄片产品,尤其是取向厚度小于1.3mm极易过量扩散,较多的重稀土扩散进入到主相内,主相晶粒会形成反核壳结构,hcj和hk/hcj均会大幅降低。
技术实现思路
1、为改善上述技术问题,本专利技术提供一种烧结钕铁硼磁体,以质量百分比为100%计,其包含:
2、re:28-32%,re选自pr、nd、dy、tb、ho中的至少一种;
3、b:1.000%-1.080%;
4、m:0-5%且不为0,m至少包括zr和/或ti,且0.1%<zr+ti≤0.2%。
5、根据本专利技术的实施方案,所述钕铁硼磁体在取向方向的厚度t≤1.3mm,优选地,0.6mm≤t≤1.3mm;示例为0.6mm、0.8mm、1
6、根据本专利技术的实施方案,1.065%-t/2000≤[b]≤1.065%-t/3000;其中,[b]是指b的质量含量,t是钕铁硼磁体在取向方向的厚度。
7、优选地,当磁体厚度为0.6mm时,b含量为1.035%-1.045%;
8、当磁体厚度为0.8mm时,b含量为1.025%-1.038%;
9、当磁体厚度为1.0mm时,b含量为1.015%-1.031%;
10、当磁体厚度为1.3mm时,b含量为1.000%-1.021%;
11、根据本专利技术的实施方案,所述m还可以包括co、ni、al、cu、ga中的至少一种。
12、根据本专利技术的实施方案,zr和ti的总含量为0.15~0.2%,例如为0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%或0.2%。
13、根据本专利技术的实施方案,所述钕铁硼磁体中,余量为fe和杂质。其中,杂质为不可避免的杂质,如c、n、o、s、si、mn等元素中的至少一种。
14、根据本专利技术的实施方案,所述钕铁硼磁体的成分以质量百分比为100%计,包含re29.0~31.5wt%,例如为29.0%、29.5%、30.0%、30.3%、30.5%、31.0%、31.5%。
15、根据本专利技术的实施方案,所述钕铁硼磁体中,re至少包含nd,还可以包含pr、dy、tb、ho中的至少一种。
16、根据本专利技术的实施方案,所述钕铁硼磁体的成分以质量百分比为100%计,b 的含量例如为1wt%、1.02wt%、1.04wt%、1.05wt%、1.06wt%、1.07wt%或1.08wt%。
17、研究发现,对本专利技术磁体进行晶界扩散时,高含量的b元素可以保证适量的富硼相存在,在对本专利技术磁体进行晶界扩散的过程中,可以延缓重稀土镝元素或铽元素向磁体内部扩散,从而可以有效防止过量扩散导致hcj和hk/hcj下降。
18、根据本专利技术的实施方案,所述磁体的成分以质量百分比为100%计,m的含量例如为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.8wt%、1wt%、1.5wt%、1.8wt%、2wt%、2.5wt%、2.8wt%、3wt%、4wt%或5wt%。
19、根据本专利技术的实施方案,重稀土金属(如dy和/或tb)在磁体表面含量和中心分布含量的差值为0.1-0.2%。
20、本专利技术还提供上述烧结钕铁硼磁体的制造方法,所述方法包括:
21、将上述烧结钕铁硼磁体的制备原料通过熔炼工序、制粉工序、压型工序、热处理工序和扩散工序处理,制备得到所述烧结钕铁硼磁体。
22、根据本专利技术的实施方案,熔炼工序中,按照磁体的各成分配比配料,将配置的原料在1300-1450℃熔融、急速冷却形成合金片。
23、根据本专利技术的实施方案,制粉工序中,依次通过hd氢破碎、粗磨、中磨、第一次气流磨和第二次气流磨工序,将熔炼的合金片制成合金粉末。本专利技术中,所述hd氢破碎、粗磨、中磨、气流磨均可以采用本领域已知的方法。
24、优选地,hd氢破碎的吸氢压力为200mpa。
25、优选地,第一次气流磨粉的粒度≥5.0μm,优选地,第一次气流磨粉的粒度≥5.0μm且<7.0μm。
26、优选地,第二次气流磨粉的粒度≥3.0μm,优选地,第二次气流磨粉的粒度≥5.0μm且≤4.0μm。
27、优选地,第一次气流磨粉的粒度和第二次气流磨粉的粒度的差值≥2.0μm。本专利技术合金粉末通过两次气流磨,使第一次气流磨粉粒度和第二次气流磨粉粒度相差2.0μm以上,从而使第二次研磨粉末更易破碎,形状更接近球状,且去除晶界耦合处团块状杂质晶界相,防止扩散时重稀土团聚和扩散不均匀,有利于富钕相薄层分布,从而保障了磁体产品不同位置的扩散一致性和均匀性,hcj也得到提升。同时,富钕相充分氮化,磁体中氮含量600-1000ppm,可以减缓扩散速度,避免重稀土扩散时进入主相中。
28、根据本专利技术的实施方案,将第一次气流磨粉送入旋风分离器中进行分离,优选地,将第一次气流磨粉送入第一旋风分离器中进行分离。
29、根据本专利技术的实施方案,将第二次气流磨粉送入旋风分离器中进行分离,优选地,将第二次气流磨粉送入第二旋风分离器中进行分离。
30、根据本专利技术的实施方案,所述旋风分离器由上至下依次为圆筒和锥桶,圆筒和锥桶相接;
31、所述圆筒的上方包括圆筒进口和圆筒出口,所述圆筒进口用于送入气流磨粉(包括第一次气流磨粉或第二次气流磨粉),所述圆筒出口用于排出气体,气体中包含少量超细粉;
32、所述锥桶的下方含有锥桶出口,所述锥桶出口用于收集所需粒度的粉末。
33、优选地,所述制粉工序的第一次气流磨和第二次气流磨工序在气流磨装置中进行,所述气流磨装置包括第一旋风分离器、第二研磨室和第二旋风分离器。
34、优选地,所述旋风分离器的圆筒的直径在0.55-0.75m之间,圆筒高度为0.8-1.2m。
35、优选地,所述旋风分离器的锥桶的高度为1.0-1.4m。
36、本专利技术通过控制第二次气流磨后的超细粉回收量在1.5-3%之间,其中,超细粉为第二旋风分离器上方排出的粉末,能分离出晶界耦合处团块状杂质晶界相,有利于富钕相薄层分布,可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种烧结钕铁硼磁体,其特征在于,以质量百分比为100%计,其包含:
2.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,1.065%-T/2000≤[B]≤1.065%-T/3000;其中,[B]是指B的质量含量,T是所述钕铁硼磁体在取向方向的厚度。
3.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,当磁体厚度为0.6mm时,B含量为1.035%-1.045%;
4.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,所述M还包括Co、Ni、Al、Cu、Ga中的至少一种;
5.权利要求1-4任一项所述的磁体的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,制粉工序中,依次通过HD氢破碎、粗磨、中磨、第一次气流磨和第二次气流磨工序,将熔炼的合金片制成合金粉末;
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将第一次气流磨粉送入旋风分离器中进行分离;
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述扩散工序为:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,扩散工序中,采用第一次扩散、第二次扩散
10.权利要求1-4任一项所述的磁体在电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器或磁共振成像设备仪领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种烧结钕铁硼磁体,其特征在于,以质量百分比为100%计,其包含:
2.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,1.065%-t/2000≤[b]≤1.065%-t/3000;其中,[b]是指b的质量含量,t是所述钕铁硼磁体在取向方向的厚度。
3.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,当磁体厚度为0.6mm时,b含量为1.035%-1.045%;
4.根据权利要求1所述的磁体,其特征在于,所述m还包括co、ni、al、cu、ga中的至少一种;
5.权利要求1-4任一项所述的磁体的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
6....
【专利技术属性】
技术研发人员:徐兆浦,赵南,苏国栋,张玉孟,项俊佳,
申请(专利权)人:南通正海磁材有限公司,
类型:发明
国别省市:
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