專利名稱：一種制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用金屬顆粒物制造物品的方法，具體涉及一種改變金屬粉末的性質制造物品的方法。
背景技術：
燒結R-Fe-B系永磁體自1983年問世以來，因其優異的磁性能、相對低廉的價格和充足的資源儲備而迅速在計算機、電機工程、醫療設備、移動電話、家用電器、通訊、汽車工業等領域得到廣泛的應用。但是R-Fe-B系永磁體和Sm-Co系永磁體相比最明顯的缺點是耐腐蝕性差，從而限制了這類磁體在潮濕、高溫等環境中的應用，所以關于R-Fe-B系燒結永磁體的耐腐蝕問題的研究具有重要意義。近年來隨著世界各國環保、節能意識的提高，在海邊、草原、沙漠等潮濕、高溫環境中應用的環保、節能、高效的風力發電機等永磁電機，更是迫切需要耐蝕性優異的高性能R-Fe-B系燒結磁體。針對R-Fe-B系燒結磁體的耐蝕性，通常在其表面形成耐蝕性的保護膜。作為保護膜，根據用途的不同可以使用金屬鍍層或樹脂等。但是，實踐證明，僅僅只有良好的鍍層并不能完全解決釹鐵硼磁體在實際應用中的腐蝕問題，而只有磁體本身具有優異的耐蝕性， 再配合良好的鍍層才能解決此問題。因此，解決R-Fe-B系燒結磁體耐蝕性的首要任務是提高R-Fe-B系燒結磁體自身的耐蝕性。而以往技術中一種有效的解決方案是在材料中添加一定含量的金屬Co、Cu、Ga、Al、Nb、V、Mo等元素，其中使用量最大的是鈷元素，以此來提高材料的居里溫度的同時顯著改善材料的耐蝕性。但是這種方法在實際應用中存在困難，其原因在于金屬元素鈷是一種戰略金屬，價格十分昂貴。而大量作為民用材料的NdFeB磁體價格低廉，如果加入較多的鈷元素，其制造成本會顯著提高。這無疑會大大限制NdFeB材料的應用。

發明內容
本發明的目的是提供一種制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其制備的燒結釹鐵硼磁體耐蝕性強、成本低。為了實現上述目的，本發明的技術解決方案為一種制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，包括以下步驟1)將純度大于99%的主相合金材料放于帶坯連鑄爐內熔化，熔化后澆鑄成主相合金片，合金片厚度為0. 1-0. 4mm,2)將純度大于99%的晶界相合金材料采用紫銅輥快淬工藝制成快淬晶界相合金帶，合金帶厚度為30-80 μ m，3)將上述主相合金片和晶界相合金帶分別制粉，將主相合金片破碎成平均顆粒直徑為2-8 μ m的粉末，晶界相合金帶破碎成平均顆粒直徑為1-5 μ m的粉末，4)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將晶界相合金粉末中加入占其重量 20-100 %、經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑小于lOOnm，將兩者混合均勻，5)將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合均勻， 混合了納米Co的晶界相合金粉末的重量占總重量的1_10%，6)將上述步驟幻中混合均勻的粉末在惰性氣體保護下的無氧環境中，在1. 5-3T 的磁場中取向并壓制成壓坯，7)將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，進行600 7000C X2-4hr—次燒結，然后進行800 900°C X 2_4hr的二次燒結、快冷，再進行1000 IlOO0C X2-Mir的三次高溫燒結、快冷，最后依次進行850 950°C X l_6hr和450 6000C X l-6hr的時效處理，制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其中，所述主相合金片先用氫爆法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎，晶界相合金帶用球磨法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎。本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其中，在真空燒結爐內，所述壓坯優選先進行650°C X3hr—次燒結，然后進行850°C X4hr 二次燒結、快冷，再進行 10800C X4hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行900°C X3hr和500°C X3hr的時效處理制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其中，所述主相合金材料包括 Nd23%,Pr6%,Fe69. 65%, CuO. 1 %, GaO. 1%,A10. 1%,B1. 05%，上述含量為重量比含量。本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其中，所述晶界相合金材料包括Ndl8%、Pr8%、Dy20%、Fe50. 9%,CuO. 4%,GaO. 2%,A12%,B0. 5%，上述含量為重量比含量。采用上述方案后，本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法由于晶界相合金粉末中加入經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑小于lOOnm，然后再與主相合金粉末混合，再經燒結，使磁體晶粒周圍均勻包裹一層富鈷的晶界相，該方法顯著提高了磁體的耐蝕性，且保持了較高的磁性能，并且與具有相同耐蝕性的傳統燒結NdFeB 磁體相比，本發明方法制備的燒結NdFeB磁體中鈷含量顯著降低，從而降低了成本；并且，壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，在真空燒結爐內， 所述壓坯優選先進行650°C X3hr—次燒結，然后進行850°C X 4hr 二次燒結、快冷，再進行 10800C X4hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行900°C X3hr和500°C X3hr的時效處理， 上述工況條件下得到的高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料，磁性穩定、耐蝕性好，
具體實施例方式實施例1本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法包括以下步驟 1)將純度大于99 %的主相合金材料按Nd23 %, Pr6 %, Fe69. 65 %、CuO. 1 %、 GaO. A10. 1%, Bi. 05%的重量比例配好，在200Kg/次的帶坯連鑄爐內熔化，以1. 5m/s 的輥速澆鑄成主相合金片，合金片厚度為0. 2-0. 3mm。 2)將純度大于99%的晶界相合金材料按照以下重量比Ndl8%、Pr8%, Dy20%, Fe50. 9%,CuO. 4%,GaO. 2%,A12%,B0. 5%配好，采用20m/s紫銅輥速的快淬工藝制成快淬晶界相合金帶，合金帶厚度為40-60 μ m。3)將主相合金片和晶界相合金帶分別制粉將主相合金片用氫爆法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為2μπι的粉末；晶界相合金帶用球磨法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為1 μ m的粉末。4)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將晶界相合金粉末中加入占其重量50%、經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑為50nm，兩者在混料機中混合均勻。5)將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合，并在混料機中混合均勻，混合了納米Co的晶界相合金粉末的重量占總重量的5%。6)將上述混合均勻的粉末在惰性氣體保護下的無氧環境中，在3T的磁場中取向并壓制成壓坯。7)將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，進行 6000C X4hr—次燒結，然后進行900°C X 2hr 二次燒結、快冷，再進行1000°C X6hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行950°C X Ihr和600°C X Ihr的時效處理，制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。實施例2本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法包括以下步驟1)將純度大于99 %的主相合金材料按Nd23 %, Pr6 %, Fe69. 65 %、CuO. 1 %、 GaO. 2%, Bi. 05%的重量比例配好，在500Kg/次的帶坯連鑄爐內熔化，以lm/s的輥速澆鑄成主相合金片，合金片厚度為0. 1-0. 4mm。2)將純度大于99%的晶界相合金材料按照以下重量比Ndl8%、Pr8%, Dy20%, Fe50. 9%, CuO. 6%, A12%, BO. 5%配好，采用15m/s紫銅輥速的快淬工藝制成快淬晶界相合金帶，合金帶厚度為40-60 μ m。3)將主相合金片和晶界相合金帶分別制粉將主相合金片用氫爆法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為5μπι的粉末；晶界相合金帶用球磨法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為3μπι的粉末。4)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將晶界相合金粉末中加入占其重量20%、經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑為20 μ m,兩者在混料機中混合均勻。5)將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合，并在混料機中混合均勻，混合了納米Co的晶界相合金粉末的重量占總重量的1%。6)將上述混合均勻的粉末在惰性氣體保護下的無氧環境中，在1. 5T的磁場中取向并壓制成壓坯。7)將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，進行 7000C X2hr—次燒結，然后進行800°C X4hr 二次燒結、快冷，再進行1100°C X2hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行850°C X Ihr和450°C X 6hr的時效處理，制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。實施例3本發明制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法包括以下步驟1)將純度大于99 %的主相合金材料按Nd23 %, Pr6 %, Fe69. 65 %、CuO. 1 %、 A10. 2%, Bi. 05%的重量比例配好，在700Kg/次的帶坯連鑄爐內熔化，以2m/s的輥速澆鑄成主相合金片，合金片厚度為0. 1-0. 4mm。2)將純度大于99%的晶界相合金材料按照以下重量比Ndl8%、Pr8%, Dy20%, Fe50. 9%, GaO. 6%, A12%, BO. 5%配好，采用30m/s紫銅輥速的快淬工藝制成快淬晶界相合金帶，合金帶厚度為30-80 μ m。3)將主相合金片和晶界相合金帶分別制粉將主相合金片用氫爆法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為8μπι的粉末；晶界相合金帶用球磨法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎制成平均顆粒直徑為5μπι的粉末。4)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將晶界相合金粉末中加入占其重量100%、 經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑小于lOOnm，兩者在混料機中混合均勻。5)將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合，并在混料機中混合均勻，混合了納米Co的晶界相合金粉末的重量占總重量的10%。6)將上述混合均勻的粉末在惰性氣體保護下的無氧環境中，在2T的磁場中取向并壓制成壓坯。7)將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，進行 6500C X3hr—次燒結，然后進行850°C X4hr 二次燒結、快冷，再進行1080°C X4hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行900°C X 3hr和500°C X 3hr的時效處理，制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。本發明方法制成的NdFeB燒結磁體與現有方法制成的NdFeB燒結磁體加工的 D10-10樣柱，同時采用HAST實驗(130°C,0. 26atm, 100% RH，480h)測量磁性能、鈷含量及
失重性能比較見下表
權利要求
1.一種制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其特征在于包括以下步驟1)將純度大于99%的主相合金材料放于帶坯連鑄爐內熔化，熔化后澆鑄成主相合金片，合金片厚度為0. 1-0. 4mm,2)將純度大于99%的晶界相合金材料采用紫銅輥快淬工藝制成快淬晶界相合金帶，合金帶厚度為30-80 μ m，3)將上述主相合金片和晶界相合金帶分別制粉，將主相合金片破碎成平均顆粒直徑為2-8 μ m的粉末，晶界相合金帶破碎成平均顆粒直徑為1-5 μ m的粉末，4)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將晶界相合金粉末中加入占其重量20-100%、經分散處理的納米Co粉末，納米Co粉末的平均顆粒直徑小于lOOnm，將兩者混合均勻，5)在惰性氣體保護下的無氧環境中，將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合均勻，混合了納米Co的晶界相合金粉末的重量占總重量的1_10%，6)將上述步驟幻中混合均勻的粉末在惰性氣體保護下的無氧環境中，在1.5-3T的磁場中取向并壓制成壓坯，7)將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，進行600 7000C X2-4hr—次燒結，然后進行800 900°C X 2_4hr的二次燒結、快冷，再進行1000 IlOO0C X2-Mir的三次高溫燒結、快冷，最后依次進行850 950°C X l_6hr和450 6000C X l-6hr的時效處理，制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。
2.如權利要求1所述的制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其特征在于所述主相合金片先用氫爆法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎，晶界相合金帶用球磨法進行一級破碎，然后用氣流磨進行二級破碎。
3.如權利要求2所述的制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其特征在于在真空燒結爐內，所述壓坯先進行650°C X3hr—次燒結，然后進行850°C X4hr 二次燒結、快冷，再進行1080°C X4hr的第三次高溫燒結、快冷，然后進行900°C X3hr和500°C X3hr的時效處理制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。
4.如權利要求3所述的制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其特征在于所述主相合金材料包括 Nd23%、Pr6%、Fe69. 65%, CuO. 1 %, GaO. 1%,A10. 1%,B1. 05%，上述含量為重量比含量。
5.如權利要求3所述的制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，其特征在于所述晶界相合金材料包括 Ndl8%,Pr8%,Dy20%,Fe50. 9%,CuO. 4%,GaO. 2%,A12%,B0. 5%,上述含量為重量比含量。
全文摘要
本發明一種制備耐腐蝕高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，屬于一種制備方法，該方法先將主相合金材料放于帶坯連鑄爐內熔化，熔化后澆鑄成主相合金片，晶界相合金材料制成快淬晶界相合金帶，再將上述主相合金片和晶界相合金帶分別制粉，在無氧環境中將晶界相合金粉末中加入納米Co粉末混合均勻，將上述混合了納米Co的晶界相合金粉末與破碎后的主相合金粉末混合均勻，在無氧環境下的磁場中取向并壓制成壓坯，將上述壓坯在惰性氣體保護下的無氧環境中送入真空燒結爐內，經三次高溫燒結和兩次時效處理制成高耐蝕性的釹鐵硼燒結永磁材料。本發明方法制備的燒結釹鐵硼磁體耐蝕性強、成本低。
文檔編號C22C33/02GK102568809SQ201210051618
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者于永江, 史丙強, 李廣軍, 杜偉, 趙福永 申請人:煙臺正海磁性材料股份有限公司