一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法.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CN105355413A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510888264.X(22)申请日2015.12.07(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郭志猛杨芳陈存广石韬罗骥杨薇薇(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.H01F41/02(2006.01)H01F1/057(2006.01)B22F3/04(2006.01)B22F3/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法(57)摘要一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法，属于稀土磁性材料技术领域。本发明将钕铁硼磁粉与适量的磷粉或磷的金属化合物粉在氩气保护介质中混合均匀，再进行取向压型和冷等静压，最后在真空烧结炉中1000-1080℃烧结1-3h，再经过850-900℃一级回火1-3h和480-550℃二级回火1-3h，制备得到高磁性烧结钕铁硼材料。材料中的P起到降低烧结温度，抑制晶粒长大的作用，从而提高磁体的矫顽力；同时，Co2P、GaP、CuP等化合物中Co、Ga、Cu等合金元素存在可部分取代Fe，有利于降低基体相的饱和磁化强度，改善组织结构，提高矫顽力。采用本发明方法制备的烧结钕铁硼材料，可广泛应用于钢铁、冶金、能源等机械装备中，特别适合要求高温环境的场合。CN105355413ACN105355413A权利要求书1/1页1.一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于，按照质量百分比由如下成分配比而成：磷粉或磷的金属化合物粉0.1％-2％，余量为烧结钕铁硼磁粉；具体制备步骤如下：(1)将符合配方要求的磷粉或磷的金属化合物粉和钕铁硼磁粉装入球磨罐中，放到球磨机上球磨，保护气氛为高纯氩气，球料比为5:1，球磨时间为30-60min；(2)将步骤(1)中混合好的磁粉在1.2-2.0T的磁场下进行取向压型；(3)将步骤(2)中压型完成的磁块进行150-220Mpa冷等静压，保压20s，使其压型成为生坯；(4)将毛坯放入真空烧结炉中进行真空烧结、回火，制得最终磁体。2.根据权利要求1所述的降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(1)中所述烧结钕铁硼粉的粒度为3-5μm，磷粉或磷的金属化合物粉的粒度为3-5μm。3.根据权利要求1所述的降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(1)中所述磷的金属化合物为Co2P、GaP、CuP中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(4)中所述烧结和回火条件为：1000-1080℃真空下烧结1-3h，再经过850-900℃一级回火1-3h和480-550℃二级回火1-3h。2CN105355413A说明书1/4页一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法技术领域[0001]本发明属于稀土磁性材料技术领域，提供了一种降低烧结温度制备高磁性烧结钕铁硼的方法。背景技术[0002]钕铁硼磁体被称为第三代稀土永磁材料，广泛应用在航空航天、汽车工业、电子电器、医疗器械、军事设备、仪器仪表、风力发电等领域。钕铁硼材料具有高磁能积、高矫顽力、高能量密度、高性价比和良好的机械特性等突出优势，已经在高新技术领域中担当了重要的角色。[0003]烧结钕铁硼是以Nd2Fe14B化合物为基体的合金材料，有少量的富RE相沿晶粒边界分布，并包围每一个2:14:1相晶粒，使相邻2:14:1相晶粒磁绝缘起来，起到去交换耦合作用，实现硬磁化。经过20多年的研究发展，设计出了合理的合金成分和成熟的制备工艺，使磁体的剩磁Br达到理论值的96.3％，最大磁能积(BH)max达到理论值的91.5％，然而矫顽力Hc仅达到理论值的12％，使得磁体的温度稳定性不高，限制了其在高温环境领域的应用。因此，提高磁体的矫顽力迫在眉睫。[0004]研究表明，烧结钕铁硼矫顽力Hc主要与物相成分、边界结构和晶粒尺寸有关。通过添加Dy和Tb元素，取代Nd2Fe14B相中的Nd，可有效地提高磁体的矫顽力，但降低了磁体的剩磁和磁能积，成本增加，资源有限。针对减少或不使用镝铽等重稀土的要求，同时提高烧结钕铁硼的矫顽力是不断研究的重点。因此，通过抑制晶粒长大来提高烧结钕铁硼矫顽力的方法得到了广泛的关注。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种降低烧结温度制备高磁性能烧结钕铁硼的方法，在矫顽力、使用温度范围、剩磁、最大磁能积和生产成本等方面都达到了令人满意的效果，Nd2Fe14B相晶粒分布较均匀，晶粒尺寸较小。[0006]为了获得上述的烧结钕铁硼材料，本发明