[发明专利]烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法，方法包括：将提供钕铁硼粉末，D50为3～3.5μm，D90/D10之比为4.0～4.5；将粉末与抗氧化剂、润滑剂及石墨烯混料，过筛，得松装密度不大于3.2g/cm³混合粉料；对混合粉料压制，得密度为3.65～3.9g/cm³生坯料；将生坯料等静压成型，压力不小于18MPa，时间不短于5s，缓慢释放压力，得等静压坯料；对等静压坯料烧结，升温速率小于1.5℃/min，真空度小于1×10^‑2Pa，保温时间不小于4h；然后冷却再时效处理。该方法操作简单、成材率高，产品变形度低、密度均匀性和性能一致性好，能够获得大尺寸、高性能的烧结钕铁硼磁体。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料制备技术领域，特别是涉及一种大尺寸、高性能的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体是一种性能优良的稀土永磁材料，是稀土永磁节能电机的核心关键材料，是稀土的重要应用；其主要应用于计算机、消费电子、风力发电、家用电器、医疗设备、交通运输、航空航海等各个领域。目前，轨道交通、新能源汽车、大型船舶等行业对高性能烧结钕铁硼的需求方兴未艾。

烧结钕铁硼通常采用粉末冶金的方法制备，其主要生产流程为熔炼、氢碎、制粉、成型、等静压、烧结，后期通过机加工和表面处理获得各种形状规格和保护层的应用产品。

随着烧结钕铁硼应用范围的不断扩大，应用端设计人员对坯体尺寸也提出了新的要求，希望烧结钕铁硼厂家能够提供大尺寸的坯料，尤其是高性能的大尺寸产品，以满足烧结钕铁硼新的应用。因此，大尺寸烧结钕铁硼磁钢的需求量不断增加。

传统的整体成型制备大尺寸烧结钕铁硼磁体的方法，主要存在的问题为：成型时成材率低、烧结后产品容易出现开裂隐裂、毛坯变形量大、产品性能难以提高且一致性较差、产品生产总合格率较常规尺寸产品低。

目前，本行业中通过多块粘接、多次压制等方法也可以制备大尺寸烧结钕铁硼产品。但采用多块粘接的方法会引入粘接剂或合金，粘接的磁体与整体成型的磁体在粘接的强度、导磁性、磁路、耐腐蚀性等方面存在一定的差距；而采用多次压制的方法各步粉体经历的压制和保压次数不同，生坯的密度分布均匀性较差，从而影响烧结钕铁硼坯料的密度均匀性。

发明内容

基于此，有必要提供一种大尺寸高性能、成材率高、制备操作简单的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：提供钕铁硼粉末，所述钕铁硼粉末的D50为3μm～3.5μm，所述钕铁硼粉末的D90与D10之比为4.0～4.5；

步骤(2)：将所述钕铁硼粉末与抗氧化剂、润滑剂及石墨烯一起进行混料处理，然后过筛，得到松装密度不大于3.2g/cm³的混合粉料；

步骤(3)：对所述混合粉料进行压制，得到密度为3.65g/cm³～3.9g/cm³的生坯料；

步骤(4)：将所述生坯料进行等静压成型，等静压的压力不小于18MPa，等静压的压制时间不短于5s，等静压完成后缓慢释放压力，得到等静压坯料；

步骤(5)：对所述等静压坯料进行烧结，烧结升温速率小于1.5℃/min，烧结真空度小于1×10^-2Pa，烧结保温时间不小于4h；烧结完成后自然冷却至800℃以下，然后进行风冷；再进行时效处理，得到大尺寸烧结钕铁硼磁体。

在其中一些实施例中，所述步骤(5)中，将所述等静压坯料置于石墨盒内，所述等静压坯料与所述石墨盒之间通过钼丝网或氧化硅粉末隔开，然后对所述等静压坯料进行烧结。