[发明专利]一种钕铁硼烧结磁铁的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉一种钕铁硼烧结磁铁的制备方法。

背景技术

Nd-Fe-B磁铁不仅具有优异的磁性能，如典型地最大能积约是铁氧体磁铁的约10倍，而且通过结合相对便宜，资源丰富和市售可用供应稳定的铁、硼和钕，制造成本也相对较低。出于这些原因，Nd-Fe-B磁体用在多种产品中，例如电子设备以及混合型车辆的发动机和发电机中。根据预测，NdFeB烧结磁铁用作混合动力车等的发动机今后的需求会逐渐扩大，希望进一步提高其顽磁力H_cJ。为了增大NdFeB烧结磁铁的顽磁力H_cJ，已知有用Dy或Tb置换Nd的一部分的方法，然而Dy或Tb的资源贫乏且不均匀地存在，另外还有因这些元素的置换而使NdFeB烧结磁铁的残留磁通密度B_r或最大能积(BH)_max降低的问题。此外，钕铁硼磁铁因基于Fe和轻稀土Nd而不太耐腐蚀，甚至在普通的气氛下随时间流逝生锈。

发明内容

本发明提供一种钕铁硼烧结磁铁的制备方法，使用该方法制备的磁环，具有较高的矫顽力，并且具有良好的耐腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明提供的一种钕铁硼烧结磁铁的制备方法，该磁铁采用以下原子分子式的永磁材料：（Y_xGd_yNd_1-x-y）_a（Fe_1-zNi_z）_100-a-b-cB_bSi_c，其中x=0.05-0.08，y=0.17-0.22，z=0.24-0.33，a=27-32，b=3.1-3.6，c=0.5-1，该方法包括如下步骤：

（1）制粉

按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，当原料全部熔化后静置精炼5-10min，在1460-1530℃温度下将熔化后的原料浇注到线性速度为3-5m/s的水冷铜滚轮上，制得厚度为0.5-1mm的速凝片；

将上述速凝片带经过加入氢碎炉的反应釜抽真空后，冲入氢气进行氢破碎脱氢处理冷却至室温后，将料从反应釜取出装入中碎罐，同时给中碎罐通入氮气密封，随后将钕铁硼粗粉搅拌均匀，将搅拌后的粗粉在气流磨加料前加入有磁粉保护剂，磁粉保护剂由97#汽油与硅烷按照1-2：2-3的质量配比混合而成，并按照有磁粉保护剂占磁粉的0.5-1‰的质量比加入，在磁粉加工完成出料后，搅拌1-2h；

（2）制坯、烧结

在氩气保护氛围下，将上述磁粉在磁场强度为20000Gs-25000Gs的磁场中取向成型，再通过400-450MPa压力静压制成毛坯；

将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5-10℃/min升温至650-700℃，保温3-4h，然后以10-15℃/min升温至1000-1050℃烧结4-5h；

二次回火后，降至室温，得到磁铁；

（3）表面处理

将上述磁铁的表面进行清洁后，将磁铁放入具有氧化镍颗粒和液体石蜡的振动容器中，其中氧化镍颗粒的直径不大于0.5mm，石蜡与氧化镍的质量比为1-2:100，磁铁与氧化镍的体积比为1：4-5，在磁铁放入振动容器前，先将氧化镍颗粒和液体石蜡在震动容器中搅拌均匀，在磁铁放入振动容器后，振动20-30s后，将磁铁取出，放入内部装有不锈钢球和锆粉的另一震动容器中，继续震动15-20s，其中不锈钢球的直径不超过1mm，锆粉和不锈钢球的质量比为1-3:100，磁铁和不锈钢球的体积比为1:4-5；

将磁铁取出后，在氩气氛围下热处理2-3h，热处理温度为850-950℃，冷却至室温后得到产品。

本方法制备的磁铁，通过添加Y和Gd增强矫顽力，通过添加Ni和Si来增强抗腐蚀能力，最后通过表面处理进一步提高矫顽力和抗腐蚀能力，使得本发明的磁铁更适合用于潮湿等恶劣环境。

具体实施方式

实施例一

本实施例的该磁铁采用以下原子分子式的永磁材料：（Y_0.05Gd_0.17Nd_0.78）₂₇（Fe_0.76Ni_0.24）_69.4B_3.1Si_0.5。