[发明专利]一种高同质性高性能稀土永磁的制备方法

说明书

本发明公开了一种高同质性高性能稀土永磁的制备方法，通过在阴模内侧增设聚磁板及上下压头选用近磁导率材料来制作，优化磁力线的分布；通过控制产品取向时，粉料所处位置与取向极头中心线在同一平面，使模腔中的粉料获得充分取向，使得最终制成的磁体磁偏角、NS极表磁差异获得下降改善。通过气流磨时采用脉冲喷雾方式，均匀加入混合液体添加剂，提高制备该磁体的粉料的流动性，改善坯体密度、局域磁畴取向的均匀性；采用多次磁化对向渐进预压工艺，反复多次取向，循序渐进双向预压的方式，使得最终制成的磁体的密度、表磁、磁通、磁矩一致性获得改善。采用二次烧结工艺，配合纳米稀土氢化物液相烧结，提升磁体矫顽力。

技术领域

本发明属于稀土永磁制备技术领域，具体涉及一种高同质性高性能稀土永磁的制备方法，特别适用于高性能高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备。

背景技术

目前伺服电机广泛应用于喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、纺织机械设备、医疗仪器及设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。而高精度伺服电机甚至广泛使用于机器人、航空、航天、兵器、船舶、电子等领域，随着各行各业自动化程度越来越高，对高精度伺服电机的需求也越来越多。而高精度伺服电机，配合伺服控制器，精准控制电机的运转、停止，那么高精度伺服电机对所用钕铁硼磁体的同质性要求也较高，如较低的磁偏角和较高的表磁、磁通、磁矩一致性，可使得电机高速运转过程中震动小，在一定程度上达到静音运转，电机转子动平衡越好，电机运行效率越高，也就意味着电机越节能，有利于实现机器人及各种精确控制的设备仪器的精准动作。目前行业内普通追求高的磁性能、低成本等，而对于磁体的高同质性，诸如磁体的磁偏角、磁体的NS极表磁差异、磁体磁通磁矩的一致性研究较少，磁体的同质性差，不利于高精度伺服电机的应用。目前在专利公布号为CN203044894U的中国专利公布了一种提高取向度的模具，但该方法所述的导磁侧板，并不能解决磁力线均匀分布的问题。目前在专利公布号为CN203076587U的中国专利公布了一种改善边角磁力线密度的成型模具，在非导磁侧板上镶入导磁条，只能有限改善磁力线的分布，而且该方法没有关注到上下压头作为模具的重要组成部分，也会影响磁力线的分布。目前在专利公布号为CN101996721A的中国专利公布了一种提高钕铁硼矫顽力的方法，但该方法稀土氢化物采用气流磨磨至1-10um，气流磨会造成稀土氢化物中的氢元素在气体剧烈碰撞中被释放，而且1-10um的颗粒度也很难通过搅拌实现均匀混合，另外该方法也没有利用稀土氢化物的低熔点，在较低烧结温度实现晶界相的液相烧结，使氢化物带入的稀土元素均匀分布于晶界，避免重稀土元素在高温烧结时与主相发生置换。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种高同质性高性能稀土永磁的制备方法，该方法采用在取向面导磁侧板内侧设置近磁导率聚磁板、上下压头选用相对磁导率200-400的近磁导率材料来制作，改善磁力线的分布，避免压头进入模腔时对磁力线的影响，通过模具磁路结构的优化，提高磁体的取向度，降低磁体的磁偏角，改善磁体的NS极差异，提升磁体的同质性。本发明采用气流磨时脉冲喷雾方式加入抗氧化剂及100-800纳米稀土氢化物等的混合添加剂，可有效降低磁体的含氧量，并提高LnxHy纳米稀土氢化物在磁体晶界间的分布均匀性，由于采用高能球磨制备纳米稀土氢化物颗粒，在球磨过程中并未发生气体置换和稀释行为，所制备的纳米稀土氢化物氢含量获得提高，使得LnxHy纳米稀土氢化物熔点大大降低，经过本发明提出的二次烧结工艺，通过先低温烧结2-3小时，配合低熔点纳米稀土氢化物在晶界形成液相烧结，再自冷至800℃后，再次升温至较高温度烧结，通过这种二次烧结工艺，第二次烧结时晶界液相已经硬化，阻止了晶粒吞并，有效改善了晶粒生长行为，不仅可以有效提升至理论密度，使磁体的磁通磁矩一致性获得提高，制备出的磁体微观组织结构和低温长时间烧结工艺的磁体微观组织结构无差异，晶界相分布连续均匀，而且纳米稀土氢化物分解残留的稀土产物均匀分布于晶界处，特别使重稀土元素集中分布在主相晶粒的边缘区域，实现主相边界层磁硬化，有效地细化了晶粒，也抑制了主相晶粒间的交换耦合作用，提高了磁体的内禀矫顽力。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种高同质性高性能稀土永磁的制备方法，包括以下步骤：