[发明专利]一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明提供的一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法，其原料由钕铁硼合金、镁、铝、硅烷偶联剂以及纳米二氧化硅组成，其中，镁和铝的含量占钕铁硼合金的1％，硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的质量之比为1∶5～20，从而通过采用动态晶化制造工艺，可以使试样快速升温到相变点进行短时保温，同时快速冷却，在保证试样受热均匀的前提下，使得晶粒更加细小，提高磁体的矫顽力。

技术领域

本发明涉及永磁材料领域，具体地说，是一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

钕铁硼作为第三代永磁材料由于具有优异的磁性能和低廉的价格，在微波技术、音像技术、电机工程、仪表技术、计算机技术、磁分离技术、汽车工业等领域得到了广泛应用。随着烧结钕铁硼在日本、德国、欧盟等专利技术的解冻，我国各大烧结厂家的协同努力，烧结钕铁硼产品的品位也大幅提高。同时随着钕铁硼作为高科技应用领域的进一步推广，对其产品的综合性能要求也不断提高，尤其对其强度要求越来越高。

钕铁硼永磁体是钕铁硼磁性材料的一种，也叫作为稀土永磁材料发展的最新结果，由于其优异的磁性能而被称为″磁王″，随着工业的迅猛发展，对某些材料的强度要求加大，传统的钕铁硼制作工艺已无法满足高强度、高腐蚀性等环境下达到所需要的效果。实验证明，钕铁硼永磁体的磁性强烈依赖于材料本身的显微结构即晶粒尺寸的大小，另外，添加适当的纳米合金也会在一定程度上提高磁体的矫顽力。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法，其克服传统钕铁硼磁体制造工艺的缺点，制备的钕铁硼磁体不仅拥有较高的矫顽力，同时比传统工艺制造的钕铁硼磁体抗腐蚀性更高。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的原料由钕铁硼合金、镁、铝、硅烷偶联剂以及纳米二氧化硅组成，其中，镁和铝的含量占钕铁硼合金的1％，硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的质量之比为1∶5～20。

根据本发明的一实施例，硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物。

根据本发明的一实施例，纳米二氧化硅的粒径为30～50nm。

根据本发明的一实施例，钕铁硼合金为Nd_{1-0 5}(FeCoZr)_{83 4}B_{6 1}。

根据本发明的一实施例，硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的质量之比为1∶10。

一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法，其包括步骤：

S100制备改性纳米二氧化硅，将硅烷偶联剂与纳米二氧化硅以预设比例在乙醇溶液中混合60min，加热温度为60℃，得到改性的纳米二氧化硅溶液；

S200采用真空感应炉熔炼钕铁硼合金，同时分别熔炼镁、铝金属，然后将铸锭破碎，将破碎的钕铁硼合金浸泡在改性纳米二氧化硅溶液中，24h后烘干，然后在氩气保护下采用熔体溢流法，制备快淬薄带试样；

S300在氩气保护下将破碎镁和铝加入到钕铁硼合金试样中，均匀混合后经氢破、气流磨制成磁粉；以及

S400将磁粉试样在1600kA/m的外磁场中取向后在真空动态晶化热处理炉中进行晶化，升温速率为20℃/min，转速10r/s，到达晶化温度，停止加热，预设时间保温，保温过后使用氩气进行降温，降温速率25℃/min，再分别进行一级、二级热处理，得到高矫顽力烧结钕铁硼。

根据本发明的一实施例，步骤S400中的真空动态晶化热处理炉可进行加热和冷却处理，并且在加热和冷却过程中可旋转，在相变点时可短时保温。

根据本发明的一实施例，所述步骤S200中的钕铁硼合金与纳米二氧化硅的质量比为185∶1。

根据本发明的一实施例，所述步骤S300中磁粉的平均粒度为3～5μm。