本發(fā)明屬于稀土永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著燒結(jié)釹鐵硼永磁的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，近年來(lái)在汽車電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、伺服電機(jī)、直線電機(jī)等領(lǐng)域均獲得非常大的應(yīng)用突破。
但是由于稀土是國(guó)家戰(zhàn)略資源，特別是Dy、Tb等重稀土，儲(chǔ)量并不多，缺口大，價(jià)格也較為昂貴，而為了滿足各類電機(jī)更高的工作溫度，現(xiàn)在的燒結(jié)釹鐵硼廠家不得不添加較多的重稀土元素Dy和Tb，被迫面臨原料緊缺、成本升高的巨大挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于由以下工藝步驟制備而成：
1）采用真空速凝熔煉爐制得釹鐵硼合金片；
2）將釹鐵硼合金片，采用氫碎爐進(jìn)行氫碎，制得釹鐵硼合金粗粉，將粗粉取出；
3）在粗粉混合過(guò)程中加入占粗粉重量0.1-0.5%的潤(rùn)滑劑；
4）粗粉攪拌混合后，用流化床氣流磨對(duì)粗粉進(jìn)一步磨粉，氣流磨時(shí)補(bǔ)入10-200ppm的氧，磨成細(xì)粉；
5）往步驟4）制得的細(xì)粉中加入防氧化劑，混勻；
6）并使用磁場(chǎng)取向成型壓機(jī)，在1.5-2.0T的磁場(chǎng)下進(jìn)行取向成型，成型的模具為特殊設(shè)計(jì)的瓦形模具，對(duì)成型后的生坯采用冷等靜壓設(shè)備進(jìn)行180-220MPa等靜壓1-10分鐘；
7）剝開(kāi)生坯的外包裝，裝入燒結(jié)盆中，采用真空燒結(jié)爐，制得燒結(jié)釹鐵硼瓦形毛坯；
8）對(duì)瓦形毛坯長(zhǎng)度方向進(jìn)行切割，切割成5-20mm小段，并磨削至需要的公差；
9）然后對(duì)切割面采用YB-5常溫清洗劑進(jìn)行除脂處理，使用質(zhì)量濃度為1-5%的稀硝酸進(jìn)行酸洗，再進(jìn)行超聲波震蕩去灰、吹干清潔處理；
10）再使用耐高溫250-300℃的NIM25膠水和固化劑，按100:8進(jìn)行配比，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粘接，粘接后固化1小時(shí)；
11）完全固化后再磨出瓦形弦寬和粘接后的高度方向，磨至需要的公差；
12）然后采用線切割或者多線切割設(shè)備進(jìn)行瓦形毛坯進(jìn)行切割，切割后成型磨；
13）采用YB-5常溫清洗劑進(jìn)行除油，使用硝酸進(jìn)行酸洗，再進(jìn)行超聲波震蕩去灰前處理，并進(jìn)行鈍化處理或噴涂有機(jī)物涂層；制得長(zhǎng)度方向多片粘接的燒結(jié)釹鐵硼瓦片磁體。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于釹鐵硼合金片為含微量金屬元素的釹鐵硼鑄片，微量金屬元素由Nb、Ga、Cu、Al組成。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于步驟3）中潤(rùn)滑劑為YSH6高分子聚合物潤(rùn)滑劑。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于步驟4）中細(xì)粉的粒徑為2.7-3.3um。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于步驟5）中防氧化劑的加入量為占細(xì)粉總重量的0.1-0.5%，所述防氧化劑為YSH1低分子聚合物防氧化劑。
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于步驟7）中真空爐燒結(jié)是指在1000-1100℃燒結(jié)2-5h，再經(jīng)過(guò)800-1000℃回火1-2小時(shí)和450-650 ℃回火2-5h；
所述的一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，其特征在于步驟9）中除脂時(shí)間為1-3分鐘，酸洗時(shí)間為30秒，超聲波振動(dòng)去灰處理時(shí)間為60秒。
本發(fā)明通過(guò)將瓦形磁體非取向方向采用多段粘接的方式，顯著提升了瓦片磁體的Pc值，使得瓦片磁體的高溫抗減磁特性獲得顯著提高，可以降低高工作溫度電機(jī)用釹鐵硼磁體的重稀土鏑鋱用量，大幅降低了電機(jī)用高性能釹鐵硼瓦片產(chǎn)品的材料成本；另外由于采用耐高溫的膠水，并添加不同功用的輔助材料，實(shí)現(xiàn)了粘接后仍然可以電鍍或者保證噴涂后高溫固化粘接磁體粘接強(qiáng)度不受影響。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，由以下工藝步驟制備而成：1）采用真空速凝熔煉爐制得釹鐵硼合金片，成分為PrNd27%Dy0.5%Ho4%Mx%Co1%Fe余B0.98%（wt%），其中微量金屬元素M的x%由Nb0.2%、Ga0.1%、Cu0.2%、Al0.5%組成；2）將上述釹鐵硼合金片，采用氫碎爐進(jìn)行氫碎，制得釹鐵硼合金粗粉；3）并在粗粉混合過(guò)程中加入0.5%的YSH6高分子聚合物潤(rùn)滑劑；4）粗粉進(jìn)行攪拌混合后進(jìn)行使用流化床氣流磨進(jìn)行磨粉，氣流時(shí)導(dǎo)入100ppm的氧；5）然后將磨好的2.7-3.3um的細(xì)粉混勻，并加入0.3%的YSH1低分子聚合物防氧化劑；6）并使用磁場(chǎng)取向成型壓機(jī)，在1.8T的磁場(chǎng)下進(jìn)行取向成型，成型的模具為特殊設(shè)計(jì)的瓦形模具，對(duì)成型后的生坯采用冷等靜壓設(shè)備進(jìn)行180MPa等靜壓2分鐘；7）剝開(kāi)生坯的外包裝，裝入燒結(jié)盆中，采用真空燒結(jié)爐，在1000-1100℃燒結(jié)2-5h，再經(jīng)過(guò)800-1000℃回火1-2小時(shí)和450-650 ℃回火2-5h，制得燒結(jié)釹鐵硼瓦形毛坯；獲得性能為35SH的毛坯，Hcj≥21，BHm≥33.5，毛坯長(zhǎng)度61.2mm；8）對(duì)瓦形毛坯長(zhǎng)度方向進(jìn)行切割，切割成10mm的小段，并磨削至需要的公差；9）然后對(duì)切割面采用YB-5常溫清洗劑進(jìn)行2分鐘的除脂處理，使用3%的稀硝酸進(jìn)行酸洗30秒，再進(jìn)行60秒超聲波震蕩去灰、吹干等清潔處理；10）再使用耐高溫250-300℃的NIM25膠水和固化劑，按100:8進(jìn)行配比，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粘接，4個(gè)10mm的小段仍然粘接成長(zhǎng)度41.2左右的瓦形毛坯，粘接后固化1小時(shí)；11）完全固化后再磨出瓦形弦寬27.5mm和粘接后的高度方向40mm，磨至需要的公差；12）然后采用線切割或者多線切割設(shè)備進(jìn)行瓦片切割，瓦片弧度R36，瓦片厚度3mm，再成型磨；13）對(duì)瓦片進(jìn)行振動(dòng)倒角，并采用YB-5低溫清洗劑進(jìn)行除油，使用硝酸進(jìn)行酸洗，再進(jìn)行超聲波震蕩去灰等前處理，并進(jìn)行鈍化處理或噴涂有機(jī)物涂層；制得長(zhǎng)度方向多片粘接的燒結(jié)釹鐵硼瓦片磁體。
本實(shí)施例制得的磁瓦與普通磁瓦的性能對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1：35SH普通磁瓦和長(zhǎng)度方向粘接磁瓦性能對(duì)比
實(shí)施例2
一種高工作溫度的電機(jī)用燒結(jié)釹鐵硼磁瓦的制備方法，由以下工藝步驟制備而成：1）采用真空速凝熔煉爐制得釹鐵硼合金片，成分為PrNd24.5%Dy4.5%Tb2.5%Mx%Co2%Fe余B0.98%（wt%），其中微量金屬元素M的x%由Nb0.4%、Ga0.3%、Cu0.2%、Al0.2%組成；2）將上述釹鐵硼合金片，采用氫碎爐進(jìn)行氫碎，制得釹鐵硼合金粗粉；3）并在粗粉混合過(guò)程中加入0.5%的YSH6高分子聚合物潤(rùn)滑劑；4）粗粉進(jìn)行攪拌混合后進(jìn)行使用流化床氣流磨進(jìn)行磨粉，氣流時(shí)導(dǎo)入100ppm的氧；5）然后將磨好的2.7-3.3um的細(xì)粉混勻，并加入0.3%的YSH1低分子聚合物防氧化劑；6）并使用磁場(chǎng)取向成型壓機(jī)，在1.8T的磁場(chǎng)下進(jìn)行取向成型，成型的模具為特殊設(shè)計(jì)的瓦形模具，對(duì)成型后的生坯采用冷等靜壓設(shè)備進(jìn)行180MPa等靜壓2分鐘；7）剝開(kāi)生坯的外包裝，裝入燒結(jié)盆中，采用真空燒結(jié)爐，在1000-1100℃燒結(jié)2-5h，再經(jīng)過(guò)800-1000℃回火1-2小時(shí)和450-650 ℃回火2-5h，制得燒結(jié)釹鐵硼瓦形毛坯；獲得性能為35EH的毛坯，Hcj≥30，BHm≥33，毛坯長(zhǎng)度61.2mm；8）對(duì)瓦形毛坯長(zhǎng)度方向進(jìn)行切割，切割成7.5mm的小段，并磨削至需要的公差；9）然后對(duì)切割面采用YB-5常溫清洗劑進(jìn)行2分鐘的除脂處理，使用3%的稀硝酸進(jìn)行酸洗30秒，再進(jìn)行60秒超聲波震蕩去灰、吹干等清潔處理；10）再使用耐高溫250-300℃的NIM25膠水和固化劑，按100:8進(jìn)行配比，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粘接，4個(gè)7.5mm的小段仍然粘接成長(zhǎng)度30左右的瓦形毛坯，粘接后固化1小時(shí)；11）完全固化后再磨出瓦形弦寬17mm和粘接后的高度方向30mm，磨至需要的公差；12）然后采用線切割或者多線切割設(shè)備進(jìn)行瓦片切割，瓦片弧度R36，瓦片厚度7mm，再成型磨；13）對(duì)瓦片進(jìn)行振動(dòng)倒角，并采用YB-5低溫清洗劑進(jìn)行除油，使用硝酸進(jìn)行酸洗，再進(jìn)行超聲波震蕩去灰等前處理，并進(jìn)行噴涂環(huán)氧涂層，并進(jìn)行固化，固化溫度230℃；制得長(zhǎng)度方向多片粘接的燒結(jié)釹鐵硼瓦片磁體。
本實(shí)施例制得的磁瓦與普通磁瓦的性能對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2：35EH普通磁瓦和長(zhǎng)度方向粘接磁瓦性能對(duì)比