[发明专利]一种3D冷打印制备烧结钕铁硼磁体的方法

摘要

本发明提供了一种3D冷打印制备烧结钕铁硼磁体的方法，属于粉末冶金的领域。通过在钕铁硼磁粉的表面包覆一层无氧的有机物薄膜，防止磁粉在3D冷打印过程中氧化，同时采用低分子量且低氧的凝胶体系制备打印浆料，通过充磁实现磁体的打印取向成型，经冷等静压、烧结后，最终得到复杂形状的烧结钕铁硼零件。采用无氧的有机物包覆在易氧化的钕铁硼磁粉表面，控制磁粉在成形过程中的氧化问题，并采用低分子量且低氧的凝胶体系制备3D冷打印的钕铁硼料浆，进一步的控制成形过程中磁体增氧的情况。本发明制得的烧结钕铁硼磁体具有良好的磁性能，且可实现各种复杂形状的近净成型，省去了磁体复杂零件的切削加工，大大降低了生产成本且节约了资源。

主权项

1.一种3D冷打印制备烧结钕铁硼磁体的方法，其特征在于，所有的操作步骤均在氩气气氛的手套箱或真空气氛的设备下进行，且具体按如下步骤制备：(1)制备包覆溶液：将有机物包覆体溶解在有机溶剂a中，搅拌均匀，配制成有机物包覆溶液，溶液浓度为0.05g/ml‑2.5g/ml；(2)粉末包覆：按照质量百分比，有机物包覆体的质量为钕铁硼粉末质量的0.6‑1.5wt.％，量取对应体积的步骤(1)中的有机物包覆溶液，将有机物包覆溶液与钕铁硼粉末混合均匀，使溶液浸润全部的粉末；(3)粉末处理：将包覆好的粉末放入真空干燥箱中在45‑60℃之间烘干30‑60min后取出，得到包覆有机物的钕铁硼粉末；(4)配制打印料浆：按照重量百分比将一定量的凝胶因子和添加剂溶解在有机溶剂b中，并在50‑100℃下不断搅拌至完全溶解，配制成预混液；将步骤(3)中包覆后的钕铁硼粉末放入预混液中，并加入0.01‑0.5vol.％的油酸，搅拌均匀，其中钕铁硼粉末的固含量为50‑70vol.％；(5)取向打印成型：将所需形状的模型输入3D冷打印机中，并将步骤(4)中的浆料装入3D打印设备的入料口中，打开取向充磁控制系统，在打印过程中打印的坯体在1.2～2.0T的磁场下不断取向，逐层打印出所需形状坯体，实现磁体的取向打印成型；(6)冷等静压：将步骤(5)中打印好的坯体在40‑60℃下真空干燥4‑12h，并用塑料薄膜将干燥后的坯体进行密封，在50‑500MPa压力下进行冷等静压，保压30‑120s；(7)真空烧结：将步骤(6)中冷等静压后的生坯进行真空烧结，烧结温度为1020～1100℃，真空度为10‑2‑10‑3Pa，保温120‑360min，制备得到所需形状的烧结钕铁硼磁体。