一種高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
【專利摘要】高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體，由釹鐵硼粉末、粒徑為40～50nm納米氟化鑭、90～100nm納米碳化鉿按照重量份數(shù)比100：2.1：0.8混合后，壓制成型燒結(jié)制成；所述釹鐵硼粉末包括重量份數(shù)比為6：2.5：1.5的A粉末、B粉末、C粉末。本發(fā)明高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體；采用優(yōu)化的成分配方，通過三種釹鐵硼粉末混合納米添加劑通過特殊的工藝制成，從而細化主相晶粒、增加晶界細小顆粒狀富Nd相數(shù)量，通過晶界相成分的重構(gòu)，得到具高強韌性的釹鐵硼磁體。采用SHIMADZU(日本島津)電子拉伸機測定材料的抗彎強度和斷裂韌性。斷裂韌性達到了5.16Mpam2。
【專利說明】一種高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于永磁功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體及制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 自從1983年Sagawa等人發(fā)現(xiàn)釹鐵硼磁體以來，其優(yōu)異的磁性能創(chuàng)造了當時的 最高紀錄，從而宣告了第三代稀土永磁體的誕生，理論磁能積（BH)可達64MG0e(509kJ / m3)，實驗室磁能積（BH)已達59MG0e(469kJ / m3)，工業(yè)規(guī)模可生產(chǎn)磁能積（BH)高達 52MG0e(413kJ / m3)的磁體。它以高強度磁性和相對低廉的成本使永磁材料在各個領(lǐng)域得 到前所未有的重用。它將自然界最豐富且自發(fā)磁性最強的鐵和能夠使鐵的磁性固定在同一 個方向的稀土釹相結(jié)合。這種結(jié)合似的釹鐵硼磁體不僅磁性強，能吸起自身重量1000倍的 鐵塊，而且價格便宜。隨著磁體磁性能的不斷提高，NdFeB的脆性問題逐漸暴露出來。塑韌 性差、機械加工困難、抗沖擊振動能力差等缺點大大降低了磁體的成品率和加工精度，增加 了磁體的加工成本，同時也限制了磁體在高精度儀器儀表行業(yè)的應用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體及制備 方法。
[0004] 本發(fā)明高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體；由釹鐵硼粉末、納米氟化鑭、納米碳化鉿混合后， 壓制成型燒結(jié)制成；所述釹鐵硼粉末包括A粉末、B粉末、C粉末； 所述A粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd 18. 6?21. 1%、B 0.81?0.98%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Dy :5. 1 ?6. 2%、Co 0? 83 ?0? 91%、Ga 0? 06 ?0? 09%、Nb 0? 51 ?0? 58%、 余量為Fe ; 所述B粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd 22. 3?24. 5%、B 0.95?1.05%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Co 0? 25 ?0? 36%、Ga 0? 03 ?0? 05%、Er 0? 08 ?0? 10%、余量為 Fe ; 所述C粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd 20. 6?22. 1%、B 0.99?1.12%、Cu 0? 54 ?0? 62%、Co 0? 44 ?0? 61%、Nb 0? 51 ?0? 58%、Ta 0? 12 ?0? 14%、余量為 Fe。
[0005] 作為優(yōu)化該高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體，由釹鐵硼粉末、粒徑為40?50nm納米氟化 鑭、90?lOOnm納米碳化鉿按照重量份數(shù)比100 :2. 1 :0.8混合后，壓制成型燒結(jié)制成；所述 釹鐵硼粉末包括重量份數(shù)比為6 :2. 5 :1. 5的A粉末、B粉末、C粉末。
[0006] 制備該高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，包括以下步驟： (1) 按照A粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0. 74m?0. 78m/s，條件下制成，厚度為0. 2mm?0. 25mm的速凝片；然后加入到氫破爐 中制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為3. 4iim?3. 6iim的磁粉； (2) 按照B粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0.80?0.85m/s，條件下制成，厚度為0.3mm?0.35mm的速凝片；然后加入到氫破爐中 制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為3. 1 y m?3. 3 y m的磁粉； (3) 按照C粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0. 77?0. 81m/s，條件下制成，厚度為0. 25mm?0. 30mm的速凝片；然后加入到氫破爐 中制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為2. 5 y m?2. 8 y m的磁粉； (4) 將步驟（1) (2) (3)中的磁粉按照重量份數(shù)比6 :2. 5 :1. 5混合均勻，得到混合磁 粉； (5) 將步驟（4)中的混合磁粉、40?50nm納米氟化鑭、90?100nm納米碳化鉿按照重 量份數(shù)比100 :2. 1 :0. 8混合，加入到攪拌球磨機中混合均勻，得混合粉料； (6) 將步驟（5)中的混合粉料，置于在3. 1?3. 2T的磁場中取向并壓制成型，放入真 空燒結(jié)爐內(nèi)1030?1040°C燒結(jié)3小時，經(jīng)860?880°C回火處理2 h，經(jīng)600?645°C二次 回火處理2 h。
[0007] 本發(fā)明高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體；采用優(yōu)化的成分配方，通過三種釹鐵硼粉末混合 納米添加劑通過特殊的工藝制成，從而細化主相晶粒、增加晶界細小顆粒狀富Nd相數(shù)量， 通過晶界相成分的重構(gòu)，得到具高強韌性的釹鐵硼磁體。采用SHIMADZU (日本島津）電子 拉伸機測定材料的抗彎強度和斷裂韌性，斷裂韌性達到了 5.16 Mpam2 (采用三點彎曲法測 量材料抗彎強度，采用SENB法測定材料斷裂韌性)。經(jīng)測試性能如下表1。

【權(quán)利要求】
1. 一種高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體；其特征在于是由釹鐵硼粉末、納米氟化鑭、納米碳化 鉿混合后，壓制成型燒結(jié)制成；所述釹鐵硼粉末包括A粉末、B粉末、C粉末； 所述A粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd18. 6?21. 1%、B0.81?0.98%、Cu0? 54 ?0? 62%、Dy:5. 1 ?6. 2%、Co0? 83 ?0? 91%、Ga0? 06 ?0? 09%、Nb0? 51 ?0? 58%、 余量為Fe; 所述B粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd22. 3?24. 5%、B0.95?1.05%、Cu0? 54 ?0? 62%、Co0? 25 ?0? 36%、Ga0? 03 ?0? 05%、Er0? 08 ?0? 10%、余量為Fe; 所述C粉末由以下重量百分比的組分制成，Nd20. 6?22. 1%、B0.99?1.12%、Cu0? 54 ?0? 62%、Co0? 44 ?0? 61%、Nb0? 51 ?0? 58%、Ta0? 12 ?0? 14%、余量為Fe。
2. 根據(jù)權(quán)要求1所述的高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體，其特征在于在于是由釹鐵硼粉末、粒 徑為40?50nm納米氟化鑭、90?100nm納米碳化鉿按照重量份數(shù)比100 :2. 1 :0? 8混合后， 壓制成型燒結(jié)制成；所述釹鐵硼粉末包括重量份數(shù)比為6 :2. 5 :1. 5的A粉末、B粉末、C粉 末。
3. -種制備權(quán)利要求2所述高強韌燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，其特征在于包括以下步 驟： (1) 按照A粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0. 74m?0. 78m/s，條件下制成，厚度為0. 2mm?0. 25mm的速凝片；然后加入到氫破爐 中制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為3. 4iim?3. 6iim的磁粉； (2) 按照B粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0.80?0.85m/s，條件下制成，厚度為0.3mm?0.35mm的速凝片；然后加入到氫破爐中 制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為3. 1ym?3. 3ym的磁粉； (3) 按照C粉末組分配比原料混合后置于甩帶爐中，采用速凝工藝在輥輪表面線速度 為0. 77?0. 81m/s，條件下制成，厚度為0. 25mm?0. 30mm的速凝片；然后加入到氫破爐 中制成氫爆粉，再將氫爆粉經(jīng)氣流磨工藝制成平均粒度為2. 5ym?2. 8ym的磁粉； (4) 將步驟（1) (2) (3)中的磁粉按照重量份數(shù)比6:2. 5:1. 5混合均勻，得到混合磁 粉； (5) 將步驟（4)中的混合磁粉、40?50nm納米氟化鑭、90?100nm納米碳化鉿按照重 量份數(shù)比100 :2. 1 :0. 8混合，加入到攪拌球磨機中混合均勻，得混合粉料； (6) 將步驟（5)中的混合粉料，置于在3. 1?3. 2T的磁場中取向并壓制成型，放入真 空燒結(jié)爐內(nèi)1030?1040°C燒結(jié)3小時，經(jīng)860?880°C回火處理2h，經(jīng)600?645°C二次 回火處理2h。
【文檔編號】B22F9/04GK104376946SQ201410762526
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月14日
【發(fā)明者】喬俊擎 申請人:喬俊擎