一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113871124A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111141370.3(22)申请日2021.09.28(71)申请人杭州永磁集团有限公司地址311215浙江省杭州市萧山区钱江农场一分场(72)发明人赵宇涂元浩何馨怡于京京徐道兵梁鹏(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人付丽(51)Int.Cl.H01F1/059(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法(57)摘要本发明提供了一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法，包括：将钐铁合金粉末进行分级筛选，使用真空泵将塔式真空氮化炉抽至低真空1×10‑3Pa，从塔式真空氮化炉底部持续充入高速高纯氮气气流进行氮化处理。本发明提供的高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法，用氮气流冲刷SmFe合金粉末，使得SmFe合金粉末能够完全接触氮气，提高渗氮效率；进一步的，进行分级筛选，使料槽中的SmFe合金粉末处于最佳渗氮尺寸，利于后续渗氮处理。本发明提供的方法渗氮完成后SmFeN合金粉末氮含量高，相结构稳定，杂质少，磁性能优良且稳定；而且每次能进行氮化处理的原料量大产，制造成本低，经济效益转化率高。CN113871124ACN113871124A权利要求书1/1页1.一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法，包括：将钐铁合金粉末在持续的氮气气流中进行氮化处理，得到高性能钐铁氮永磁材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钐铁合金粉末的粒度为300～2000目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理过程中的氮气气流的流速为10～30m/s。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理过程中的压力为0.1～0.2MPa。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理过程中的温度为400～550℃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理的时间为10～30小时。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理之前还包括：将钐铁合金粉末进行初步氮化处理；所述初步氮化处理在高能球磨罐中进行。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮化处理在塔式真空氮化炉中进行；所述氮气气流从塔式真空氮化炉底部持续充入。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述塔式真空氮化炉设置有一个或多个细孔料槽；所述多个细孔料槽中分别放入不同粒度的钐铁合金粉末进行氮化处理。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氮化处理前还包括：将塔式真空氮化炉进行抽真空处理。2CN113871124A说明书1/7页一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法技术领域[0001]本发明属于永磁材料技术领域，尤其涉及一种高渗氮效率制备高性能钐铁氮永磁材料的方法。背景技术[0002]随着科学技术的飞速发展，特别是在汽车、航空航天等领域，各种极端环境条件下，对于各种材料有着更严格的要求。永磁体作为最重要功能的材料，在国民经济和科技领域应用越来越广。Nd‑Fe‑B系稀土永磁体具有优良的磁性能和良好的机械性能，但是价格昂贵，因此极大的限制其在高温下的使用。1990年，Coey等人利用气相‑固相反应制备出金属间化物R2Fe17Nx，其中Sm2Fe17Nx的优异磁性能引起广泛关注。磁性能上Sm2Fe17Nx的饱和磁化强度可达到1.54T，基本与NdFeB相当；Sm2Fe17Nx的居里温度为470℃，高于NdFeB的居里温度318℃；Sm2Fe17Nx的各向异性场达到了14T，高于NdFeB的8T。物理化学性质方面，Sm2Fe17Nx耐腐蚀性，抗氧化性能，耐高温等关键性能都优于NdFeB。价格上，钐、铁原料资源多，价格便宜，其中钐原料在我国是产能过剩，成本低。发展Sm2Fe17Nx磁体拥有广阔的市场前景和较高的市场价值。[0003]目前Sm2Fe17Nx有多种制备工艺，如熔体快淬法(RS)、机械合金化法(MA)、氢化‑歧化‑脱氢‑再化合法(HDDR)、粉末冶金法(PM)、还原扩散法(RD)等，以上方法中大多数为两个步骤：首先制备2：17型钐铁合金，再针对钐铁合金进行渗氮处理。高纯度的钐铁合金目前已有方法制备，但是针对第二步渗氮处理中Sm2Fe17合金氮化反应动力学较差的问题，目前在大批量生产中尚未有好的解决方案，其反应动力学跟渗氮环境有紧密的联系；而且SmFeN会在600℃高温发生分解，这导致无法单一依靠升高温度提升氮气活性促进反应发生，这导致在含有氮源介质中依靠氮扩散的氮化效率较低，氮化效果较差，SmFeN磁性能不能达到相应水平。发明内容