一种烧结钕铁硼磁体的利记博彩app
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种永磁体,特别是一种烧结钕铁硼磁体。
【背景技术】
[0002] 钕铁硼磁体,主要由稀土元素 R与铁、硼组成的金属间化合物。R主要是钕或钕与其 他稀土元素的组合,有时也用钴、铝、钒等元素取代部分铁。主要分为烧结钕铁硼和粘结钕 铁硼两种,粘结钕铁硼各个方向都有磁性,耐腐蚀;而烧结钕铁硼因易腐蚀,表面需镀层,一 般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。而烧结钕铁硼一般分轴向充磁与径 向充磁,根据所需要的工作面来定。
[0003] 钕铁硼永磁材料是以金属间化合物RE2FE14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土 (1?)、铁收)、硼(8)。其中稀土冊为了获得不同性能可用部分镝(0 7)、镨(?〇等其他稀土金 属替代,铁也可被钴(Co)、铝(A1)等其他金属部分替代,硼的含量较小,但却对形成四方晶 体结构金属间化合物起着重要作用,使的化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性 和高的居里温度。
[0004] 钕铁硼磁体是由日本当代科学家左川真人发明的一种新型永磁体,并于1983年11 月29届金属学术讨论会上,由日本住友特殊金属公司最先提出钕、铁、硼永久磁性材料的制 造。它是主要由钕、铁、硼三种元素组成的合金磁体,是现在磁性最强的永磁体,因为钕原子 是扁形的,电子云的受限,使铁原子不会偏移,从而形成不变的磁力。
[0005] 钕铁硼磁体有很强的磁晶各向异性和很高的饱和磁化强度。在永磁材料中,烧结 Nd-Fe-B磁体性能最高,商业产品的最大磁能积(13!1)1]^1 = 3601^/1113,但该磁体的居里温度 较低(314°C),温度稳定性和耐蚀性较差,限制了在较高温度下使用,而且在多数情况下需 采用保护涂层。钕铁硼磁体的制造工艺有粉末冶金法和熔体快淬法。因磁性能优异,Nd-Fe-B型磁体获得了广泛的应用,主要用于电动机、发电机、声波换能器、各种传感器、医疗器械 和磁力机械等。
[0006] 为了提高烧结钕铁硼的矫顽力,晶界添加一些微量元素是比较常见的方法,但是 这些元素大多是稀土的氧化物或者纯的稀土微粉,通过添加这些元素,增加了晶界的富钕 相或者磁硬化晶界来达到提高矫顽力的目的,同时成本较高。同时烧结钕铁硼属于一种脆 性材料,人们越来越关注烧结钕铁硼的可加工性,采用目前的工艺制备的烧结钕铁硼一般 比较脆,可加工性差。
【发明内容】
[0007] 为解决上述问题,本发明公开了一种烧结钕铁硼磁体,在烧结钕铁硼的微粉中通 过晶界添加钛粉的方法,既可以提高磁体的矫顽力,同时也改善了磁体的脆性。作为一种添 加元素,钛元素的晶界添加,使得钛元素主要分布于晶界,改善了晶界的结构,细化了晶粒, 使得矫顽力得到了提高,同时钛元素也改善了晶界富钕相的力学性能,抑制了裂纹的产生 及扩展,所以磁体的脆性得到了改善。
[0008] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体,磁体的组成为RxMyBzFe^i,其中,R是包含La、Ce、 Pr、Nd、Gd、Ho、Dy中的一种或几种,R总质量分数为x,M为Co、Al、(]11、他、21'、63中的一种或几 种,Μ总质量分数为y,x = 29~33wt%,y = 0~2wt%,ζ = 0·9~1 · lwt%。
[0009] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,磁体为原料经过冶炼铸片、制粉、粉料 模压制坯、烧结成型得到,其中制粉为将铸片先制成平均粒度50-2000μπι的粗粉后,再进一 步地制成平均粒度2-4μηι的微粉。
[0010] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,微粉的制备为以气流磨粉碎或者高压 水射流超细粉碎(高压水射流超细粉碎技术,可以提高能量利用率,避免出现扬尘,减少设 备要求,环保性更好,降低物料损耗)制得。
[0011] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,磁体组成中还包括占总质量0.1~ 0.5wt%的钛元素。
[0012] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,钛元素为在铸片制粉后以钛粉形式加 入混合后再行粉料模压制坯,其中钛粉的平均粒度为2_50μπι。本方案中通过采用以钛粉混 合添加到铸片所制得微粉中的方式,实现钛元素在磁体中的钛元素的晶界添加,使得钛元 素主要分布于晶界,改善了晶界的结构,细化了晶粒,使得矫顽力得到了提高,同时钛元素 也改善了晶界富钕相的力学性能,抑制了裂纹的产生及扩展,所以磁体的脆性得到了改善。
[0013] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,粉料模压制坯前合金粉料均过100-300目筛筛分。
[0014] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,烧结成型包括烧结工序和时效工序, 所述烧结工序为在l〇〇〇-l〇80°C下保温3-6小时,所述时效工序至少包括第一级时效,所述 第一级时效为在800-950°C下保温1-4小时。
[0015] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,时效工序还包括在第一级时效后执行 的第二级时效,所述第二级时效为在450-550°C下保温3-6小时。
[0016] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体的一种改进,粉料模压制坯时,环境中氧含量小于 lOOOppm。
[0017] 本发明公开的烧结钕铁硼磁体,其制备简单,性能稳定,通过在晶界掺杂钛元素, 既可以提高磁体的矫顽力,又可以改善磁体的脆性,极大地提高了磁体的加工性能。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合【具体实施方式】,进一步阐明本发明,应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0019] 实施例1
[0020]本实施例中,合金组成为(PrNd)27.2Gd4.0A10.8CuO. 2Col. 0B0.98Febal (含量为 重量百分比,wt%),经真空感应铸片炉熔炼,制备成该成分的合金铸片,然后经氢破将合金 铸片粗粉粹为平均粒度为50μπι的粗粉,再采用气流磨粉粹,将粗粉研磨成平均粒度为3.3μπι 的微粉。将微粉分成两组:第一组为不添加钛粉的微粉,通过三维混料机进行混料,混料时 间为6小时,然后用目数为200目的筛粉机筛粉;第二种为添加钛粉的微粉,在微粉中添加重 量百分比为0.2wt %的钛粉,钛粉的平均粒度为15μπι,通过三维混料机进行混料,混料时间 为6小时,然后用目数为200目的筛粉机筛粉。将两组微粉分别在氮气保护下的封闭压机内 进行压制成型,压坯的规格为57.5 X 30 X48的方块,封闭压机内的氧含量要求低于 lOOOppm。将压制好的两组样品在氮气保护下放入同一个烧结炉内进行烧结和时效,烧结温 度为1060°C,保温4.5小时,第一级时效温度为900°C,保温2小时,第二级时效温度为500°C, 保温4.5小时。将制备好的磁体进行如下对比:
[0021 ] 1 )、将磁体加工成DIO X 10的样柱,采用ATM-4磁性测量仪进行测试,对比磁性能;
[0022] 2)、将磁体加工成30 X 17.25 X 3的样品,分别50片,进行跌落试验,从1.5米的高 度,自由跌落至地面,统计脆裂的比例,以此来比较磁体的脆性。
[0023]表1未添加钛粉和添加0.2wt %钛粉的烧结钕铁硼磁性能 [0024]
[0025]从上面的结果可以看出,添加0.2wt%的钛粉,矫顽力提高了0.75k0e,而剩磁仅仅 降低了0.1 lkGs。钛粉对于磁体矫顽力的提高是比较显著的。
[0026]表2未添加钛粉和添加0.2wt %钛粉的烧结钕铁硼磁体跌落试验 [0027]
[0028]从上面的试验数据可以看出,添加0.2wt %钛粉的磁体从1.5米高度自由跌落的脆 裂百分比比为添加钛粉的磁体降低了 14%,可以钛粉的添加改善了磁体的脆性。
[0029] 实施例2
[0030] 本实施例中,合金组成为(PrNd)27 · 2Gd4 · 0A10 · 8CuO · 2Col · 0B0 · 98Febal (含量为 重量百分比,wt%),经真空感应铸片炉熔炼,制备成该成分的合金铸片,然后经氢破将合金 铸片粗粉粹为平均粒度为100μπι的粗粉,再采用气流磨粉粹,将粗粉研磨成平均粒度为2.7μ m的微粉。在微粉中添加重量百分比为0.2wt%的钛粉,钛粉的平均粒度为8μπι,通过三维混 料机进行混料,混料时间为6小时,然后用目数为200目的筛粉机筛粉。将微粉分别在氮气保 护下的封闭压机内进行压制成型,压坯的规格为57.5 X 30 X 48的方块,封闭压机内的氧含 量要求低于930ppm。将压制好的样品在氮气保护下放入同一个烧结炉内进行烧结和时效, 烧结温度为l〇60°C,保温4.5小时,第一级时效温度为860°C,保温1.5小时,第二级时效温度 为550°(3,保温4.5小时。
[0031] 实施例3
[0032] 本实施例中,合金组成为(PrNd)27 · 2Gd4 · 0A10 · 8CuO · 2Col · 0B0 · 98Febal (含量为 重量百分比,wt%),经真空感应铸片炉熔炼,制备成该成分的合金铸片,然后经氢破将合金 铸片粗粉粹为平均粒度为200μπι的粗粉,再采用气流磨粉粹,将粗粉研磨成平均粒度为3.8μ m的微粉。在微粉中添加重量百分比为0.2wt%的钛粉,钛粉的平均粒度为47μπι,通过三维混 料机进行混料,混料时间为6小时,然后用目数为200目的筛粉机筛粉。将微粉分别在氮气保 护下的封闭压机内进行压制成型,压坯的规格为57.5 X 30 X 48的方块,封闭压机内的氧含 量要求低于970ppm。将压制好的样品在氮气保护下放入同一个烧结炉内进行烧结和时效, 烧结温度为l〇35°C,保温4.6小时,第一级时效温度为850°C,保温1.7小时,第二级时效温度 为540°C,保温6小时。
[0033] 实施例4
[0034] 本实施例中,合金组成为(PrNd)27 · 2Gd4 · 0A10 · 8CuO · 2Col · 0B0 · 98Febal (含量为 重量百分比,wt%),经真空感应铸片炉熔炼,制备成该成分的合金铸片,然后经氢破将合金 铸片粗粉粹为平均粒度为400μπι的粗粉,再采用气流磨粉粹,将粗粉研磨成平均粒度为2.7μ m的微粉。在微粉中添加重量百分比为0.2wt%的钛粉,钛粉的平均粒度为34μπι,通过三维混 料机进行混料,混料时间为6小时,然后用目数为300目的筛粉机筛粉。将微粉分别在氮气保 护下的封闭压机内进行压制成型,压坯的规格为57.5 X 30 X 48的方块,封闭压机内的氧含 量要求低于850ppm。将压制好的样品在氮气保护下放入同一个烧结炉内进行烧结和时效, 烧结温度为l〇30°C,保温5.2小时,第一级时效温度为820°C,保温2.6小时,第二级时效温度 为450°C,保温6小时。
[0035] 实施例5
[0036] 本实施例中,合金组成为(PrNd)27.2Gd4.0A10.8CuO