高抗腐蚀性Re-(Fe, TM)-B磁体及其制备方法
【专利摘要】本发明公开高抗腐蚀性Re-(Fe,TM)-B磁体制备方法：1）将Re-(Fe,TM)-B体系磁体材料熔炼后进行粗破碎，进行中碎，得到平均粒径0.5mm的粉末材料，其中Re选自Pr-Nd、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho或其混合，TM选自Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr或其混合；2）将步骤1所得粉末材料经气流磨一步研磨至粉末材料平均粒径小5μm；3）将步骤2所得粉末材料经磁场成型、真空烧结、时效处理后，得到所需产品；其中步骤1和步骤2所得粉末材料，在进行下一步处理前进行混料处理使粉末材料混合均匀；其中在进行中碎、气流磨研磨、及混料处理中一个或多个操作时向粉末材料中添加平均粒度小于80μm的金属或金属氧化物。
【专利说明】高抗腐蚀性Re- (Fe, TM) -B磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于稀土永磁材料领域。主要涉及Re_(Fe，TM)-B烧结磁体的制备方法。【背景技术】
[0002]随着稀土永磁材料应用领域的不断扩大，客户对稀土永磁产品的要求也在不断的提高。诸如风力发电机、汽车电机、电梯电机、压缩机电机、核磁共振、音圈电机、仪器仪表、传感器等应用领域，均对Re- (Fe, TM) -B磁体的抗腐蚀性提出了很高的要求。
[0003]一般地，通常用无镀层磁体在高温、高压、高湿环境条件下长时间连续放置，单位表面积上所产生的重量损失定量地反映磁体的抗腐蚀性。
[0004]目前，提高Re-(Fe，TM)-B磁体的抗腐蚀性，主要有两种方法，一种是通过表面处理(如电镀、电泳、涂层)技术来提高磁体外表的抗腐蚀性,但现有表面处理技术往往有成本高、污染环境大、影响磁体磁性能的缺点。另一种是提高Re-(Fe，TM)_B磁体本身本征抗腐蚀性。例如，中国发明专利申请“ 一种高耐腐蚀Re- (Fe，TM) -B系磁体及其制备方法”(CN200910116871.9)提供了一种在烧结前为磁体加工保护层的方法，具体做法是在烧结前，将圆柱体放置在合金熔液中进行高温烧结，使合金原子在圆柱体表面形成厚度为3 2 μ m的防护层，并有部分原子渗透进入磁体内部，这种方法固然可以提高磁体的抗腐蚀性，但由于此方法有两次烧结的过程，比常规的方法多了一次烧结过程，将提高烧结工段的成本；且只能通过单质金属元素来提高抗腐蚀性，提高了原材料成本单质金属的价格高于金属氧化物的价格。由于烧结Re-Fe-B磁体的腐蚀行为表现为晶界相优先腐蚀，因此，可通过改善晶界相的抗腐蚀性来提高磁体的抗腐蚀性。在现有技术中，通常是熔炼阶段中添加一种或多种微量合金化元素，以期在磁体金相结构中，形成一种或多种具有较好抗腐蚀性能的晶界相合金，可改善和提高晶界相的抗腐蚀性，从而磁体的抗腐蚀性得到提高。但这种工艺方法的缺点是部分微量合金化元素直接进入主相Nd2Fe14B晶粒内部，降低了磁体的磁性能，同时也降低了微量合金化元素改善磁体抗腐蚀性的效果。
【发明内容】
[0005]本发明旨在解决现有技术所存在的问题，提供一种制备成本低廉且抗腐蚀性能的Re- (Fe, TM) -B磁体及其制备方法。
[0006]本发明所提供的制备方法包括如下工艺步骤:
[0007]I)将Re-(Fe, TM) -B体系磁体材料熔炼后进行粗破碎，然后进一步进行中碎，得到平均粒径0.5mm的粉末材料，其中Re选自Pr-NcU Nd、Dy、Tb、Gd、Ho或其混合，TM选自Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr 或其混合；
[0008]2)将步骤I所得粉末材料经气流磨进一步研磨至粉末材料平均粒径小5 μ m ;
[0009]3)将步骤2所得粉末材料经磁场成型、真空烧结、时效处理后，得到所需产品；
[0010]其中，步骤I和步骤2的粉碎或研磨所得粉末材料，在进行下一步处理前，进行混料处理，使粉末材料混合均匀；[0011]其中，在进行中碎、气流磨研磨、及混料处理操作中一个或多个操作时，向粉末材料中添加平均粒度小于80 μ m (约为200目)的金属(如Cu粉、Co粉、Nb粉、Al粉、液态Ga，或其混合物)或金属氧化物(Dy203、Tb4O7,或其混合物)，添加后搅拌均匀。其中，优选添加单
质金属。
[0012]其中添加金属或金属氧化物时，其在被添加前需在密闭容器中进行充氮排氧，排氧过程一般要进行5-20分钟，具体时间按照添加量的多少进行决定，添加物越少，排氧时间越短；排氧结束后将被添加物添加入粉料中进行均匀混料，其中基于粉料的重量和原成份中稀土的含量，添加物的添加量〈2% (粉末材料总质量)，并且使得质量比Re:(Fe, TM):B=2:14:1的比例进行添加，Re代表稀土，TM代表Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr等非稀土金属，B代表硼。
[0013]本发明还提供由此方法所制备的Re_(Fe, TM)-B磁体。
[0014]本发明人惊讶地发现，由此方法所制备的Re_(Fe，TM)-B磁体的抗腐蚀性的增强，主要是由于添加的粉末在磁粉颗粒表面均匀分布，在真空烧结时，微量合金化元素只和磁粉颗粒或主相晶粒Nd2Fe14B表层发生扩散，形成一种或多种具有良好抗腐蚀性的晶界相合金，从而提高了磁体的抗腐蚀性，同时又避免了微量合金化元素进入磁性晶粒内部损害磁体磁性能。
[0015]本发明的目的是在成本较低的情况下，在中碎、气流磨或混料时，通过添加微量的金属单质元素或金属氧化物，使其大部分进入富Nd相中，形成新的晶界相，从而最大程度地发挥微量金属单质元素或金属氧化物对磁体本征抗腐蚀性的改善作用，达到客户的实际使用要求，同时将其对磁 体磁性能的损害降到最小。
【具体实施方式】
[0016]实施例1:
[0017]在设计成分为(NdPr) I5Fe6473Ala5Nba5CohtlZra25Bhtl2 (质量百分比)的配方中，为了提高矫顽力，有两种方法，一种是以常规方法制备，在熔炼过程中加入0.5%Cu，称为磁体I ;另一种是以本发明所提供的方法制备，在中碎后气流磨前，将200目的、0.5%Cu粉加入，称为磁体2。两种合金分别经熔炼、粗破、中碎、气流磨、混料、磁场成型、真空烧结、时效处理后进行磁性能测量(试验方法:用磁化特性自动测量仪对毛坯进行测量，标准:中华人民共和国国家标准(GB/T13650-2000)-烧结钕铁硼永磁材料)和失重实验测试。测试结果见表I:
[0018]表1:磁体的磁性能和失重测试
[0019]
【权利要求】
1.一种高抗腐蚀性Re-(Fe，TM)-B磁体制备方法包括如下工艺步骤: 1)将Re-(Fe，TM)-B体系磁体材料熔炼后进行粗破碎，然后进一步进行中碎，得到平均粒径0.5mm的粉末材料，其中Re选自Pr-Nd、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho或其混合，TM选自Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr或其混合； 2)将步骤I所得粉末材料经气流磨进一步研磨至粉末材料平均粒径小5μ m ; 3)将步骤2所得粉末材料经磁场成型、真空烧结、时效处理后，得到所需产品； 其中，步骤I和步骤2所得粉末材料，在进行下一步处理前，进行混料处理，使粉末材料混合均勻； 其中，在进行中碎、气流磨研磨、及混料处理中一个或多个操作时，向粉末材料中添加平均粒度小于80 μ m的金属或金属氧化物。
2.如权利要求1所述的方法，其中所添加的金属选自Cu、Co、Nb、Al粉、Ga或其混合物，其中所述金属氧化物选自Dy203、Tb4O7或其混合物,添加后搅拌均勻。
3.如权利要求2所述的方法，其中所添加的是金属单质。
4.如权利要求1所述的方法，其中所添加的金属或金属氧化物在被添加之前在密闭容器中进行充惰性气体排氧处理。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述排氧过程要进行5分钟以上。
6.如权利要求1所述的方法，其中所添加金属或金属氧化物时，以粉末材料的质量百分比计，添加量〈2%。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所添加金属或金属氧化物的添加量使得最终产物中质量比为Re:(Fe, TM):B=2:14:1，其中Re代表稀土元素，TM代表所Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr非稀土金属，B代表硼。
8.一种Re-(Fe，TM) -B磁体，其由权利要求1_7中任一所述的方法制得。
【文档编号】H01F41/02GK103779061SQ201210393641
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2012年10月17日
【发明者】孙绪新, 孙斌 申请人:中磁科技股份有限公司