一種制備耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法
【專利摘要】一種制備耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法，屬于稀土磁性材料領(lǐng)域。將釹鐵硼粉末除油、酸洗、活化、置于鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍，然后干燥、磁場中取向成型初壓、煅燒，即可。本發(fā)明方法制備的釹鐵硼永磁體耐腐蝕性能強(qiáng)，表層的破損不影響其整體耐腐蝕性能，并具有很高的剩磁Br、矯頑力Hc和很大的磁能積BH。
【專利說明】一種制備耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于稀土磁性材料領(lǐng)域，具體涉及的是一種制備耐腐蝕性釹鐵硼永磁體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為第三代永磁材料的釹鐵硼NdFeB系永磁體，由于具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積，是目前磁性能最好的永磁材料。被廣泛應(yīng)用于航空、航天、微波通訊技術(shù)、電機(jī)、汽車、風(fēng)力發(fā)電等諸多領(lǐng)域。但這類磁體有一個明顯的缺陷，即耐腐蝕性能差(磁體失重較大)，從而限制了磁體應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0003]釹鐵硼永磁體腐蝕的主要原因是氧化，即化學(xué)腐蝕。釹鐵硼材料主要有三個相組成，主相基體Nd2Fe14B、富B相和富Nd相。其中富B相和富Nd相的氧化能力較強(qiáng)。富B相和富Nd相分布在各個晶界處，往往會因為氧化造成釹鐵硼材料的失重。
[0004]為了改善釹鐵硼材料的耐腐蝕性能，降低材料失重，人們進(jìn)行了很多研究，通過在燒結(jié)好的釹鐵硼塊體上鍍保護(hù)層的方法進(jìn)行防護(hù)。一種有效的方法是在燒結(jié)好的釹鐵硼塊體上鍍鎳保護(hù)層，從而獲得磁性能和耐腐蝕性能都比較理想的耐腐蝕性釹鐵硼材料。但這種保護(hù)方式有一個明顯的缺點，這些保護(hù)層同釹鐵硼基體的結(jié)合往往不緊密，一旦保護(hù)層部分或全部脫落，其耐腐蝕性能就會迅速下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的問題提供一種制備新型耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法。
[0006]本發(fā)明制備耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法，包括下述步驟:
[0007](I)取粒徑10-120 μ m的釹鐵硼粉末，經(jīng)蒸餾水清洗后放入除油液中在超聲的作用下除油。保證除油時的溫度在40-85°C，除油時間1-511^11，溶液？!1值8-11。優(yōu)選40kHZ、IOOff的超聲。
[0008](2)將步驟(1)處理后的粉末用蒸餾水清洗干凈，置于酸洗液中酸洗。保證酸洗溫度10-40°C，酸洗時間10-60s。
[0009](3)將步驟(2)處理后的粉末用蒸餾水洗凈，加活化液進(jìn)行活化?；罨瘯r的溫度10-40°C，活化時間 10-60S。
[0010](4)將步驟⑶處理后的粉末加入到 NiSO4、NaH2PO2、Na3C6H507、(NH4)2SO4^Nd2(SO4)3和KI的混合溶液中，在攪拌的條件下化學(xué)鍍鎳。鍍鎳時溫度40-85°C，鍍鎳時間5-20min?；瘜W(xué)鍍鎳過程中維持溶液PH值5-9。
[0011](5)將步驟(4)處理后的粉末經(jīng)蒸餾水洗凈，在真空(或Ar氣保護(hù)氣氛)中烘干，干燥溫度不超過120°C。
[0012](6)將步驟(5)處理后的粉末在1.0-2.5T磁場中取向成型初壓，壓坯經(jīng)過100-300MPa等靜壓處理得到壓坯；[0013](7)將步驟(6)處理后的壓坯在1000°C -1600°C真空燒結(jié)3_6小時，再經(jīng)回火處
理，制成磁體。
[0014]優(yōu)選的，步驟(1)中， 所述除油液為似0!1、似20)3、似3?04、0?-10組成的混合液。其中，NaOH 的濃度為 8-10g.?Λ Na2CO3 的濃度為 40_60g.?Λ Na3PO4 的濃度為 60_80g.?ΛOP-1O 的濃度為 l-2g.L-1。
[0015]步驟⑵中，所述酸洗液為HCl (或HNO3)與硫脲的混合液，混合液中各組分的濃度優(yōu)選為1-5%的HCl和Ig.L-1的硫脲。
[0016]步驟⑶中，所述活化液中各組分的濃度優(yōu)選為5-3(^171的檸檬酸，IO-1Sg*^1
的氟化氫銨。
[0017]步驟(4)中，所述NiSO4、NaH2PO2、Na3C6H507、(NH4)2SO4'Nd2(SO4)3和KI 的混合溶液中各組分的濃度優(yōu)選為，20-30g.1/1 的 NiSO4,18-30g .L-1 的 NaH2PO2, 30_40g .L-1 的 Na3C6H5O7,50-70g.L-1 的(NH4) 2S04，0-5g.L-1 的 Nd2 (SO4) 3，3mg.L-1 的 KI。
[0018]步驟(7)中，所述回火處理時先于850-950 °C —級回火2-4小時，然后于4500C _600°C二級回火處理4-6小時。
[0019]本發(fā)明方法制備的釹鐵硼永磁體耐腐蝕性能強(qiáng)，表層的破損不影響其整體耐腐蝕性能，并具有很高的剩磁Br、矯頑力He和很大的磁能積BH。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為所制備的釹鐵硼粉體包覆效果示意圖。
[0021]圖中，芯部為釹鐵硼粉體I，外層包覆層2。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)容進(jìn)一步說明，但應(yīng)當(dāng)指出的是，所述實施例并非本發(fā)明實質(zhì)精神的限制。
[0023]實施例1
[0024](1)取IOg粒徑50 μ m的釹鐵硼粉末，用經(jīng)蒸餾水清洗后放入由組分濃度為9g.L-1的 Na0H、45g.L-1 的 Na2CO3>65g.L-1 的 Na3PO4 和 1.5g.L-1 的 0P-10 組成的除油液中，在40kHZ、100W的超聲的作用下除油。保證除油時的溫度在65°C，除油時間4min，溶液pH值9。
[0025](2)將除油后的粉末過濾，用蒸餾水洗凈后置于組分濃度為3%的HCl和1g.L-1的硫脲組成的酸洗液中酸洗?？刂扑嵯礈囟葹?0°C。酸洗時間為20s。
[0026](3)將酸洗后的粉末過濾后用蒸餾水洗凈，置于各組分濃度為IOg.L-1的檸檬酸和12g.L—1的氟化氫銨的活化液中活化。活化溫度為20°C?；罨瘯r間20s。
[0027](4)將活化后的粉末清洗干凈后加入個組分濃度為280g.L-1的NiS04、25g 的NaH2PO2,35g.L-1 的 Na3C6H5O7^Og.L-1 的(NH4) 2S04、2g.L-1 的 Nd2 (SO4) 3 和 3mg.L-1 的 KI的混合溶液中，在機(jī)械攪拌下鍍鎳。鍍鎳時溫度70°C，鍍鎳時間lOmin。鍍鎳過程中維持溶液pH值6。
[0028](5)將鍍鎳后的粉末過濾后用蒸餾水洗凈，在Ar氣保護(hù)下在100°C烘干。氣壓維持在5Pa左右。[0029](6)將烘干的釹鐵硼粉末在Ar氣保護(hù)下成型和室溫條件下，在1.5T的磁場中取向初壓，再經(jīng)壓力為200MPa冷等靜壓壓制成坯料。
[0030](7)壓坯在1500°C真空燒結(jié)5小時，再經(jīng)900攝氏度一級回火3小時和500°C二級回火5小時,制成磁體。
[0031](8)磁性能測試:把燒結(jié)的樣品制成Φ1ΟΧΙΟmm的標(biāo)準(zhǔn)樣品，測量磁性能，結(jié)果如下:
[0032]
【權(quán)利要求】
1.制備耐腐蝕釹鐵硼永磁體的方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)取粒徑10-120μ m的釹鐵 硼粉末，經(jīng)蒸餾水清洗后放入除油液中在超聲的作用下除油； (2)將步驟(1)處理后的粉末用蒸餾水清洗干凈，置于酸洗液中酸洗；保證酸洗溫度10-40°C，酸洗時間 10-60s ； (3)將步驟(2)處理后的粉末用蒸餾水洗凈，加活化液進(jìn)行活化；活化時的溫度10-40°C，活化時間 10-60s ；
(4)步驟(3)處理后的粉末加入到 NiS04、NaH2P02、Na3C6H507、(NH4) 2S04、Nd2 (SO4) 3 和KI的混合溶液中，在攪拌的條件下化學(xué)鍍鎳，鍍鎳時溫度40-85°C，鍍鎳時間5-20min，化學(xué)鍍鎳過程中維持溶液PH值5-9， (5)將步驟(4)處理后的粉末經(jīng)蒸餾水洗凈，在真空或Ar氣保護(hù)氣氛中烘干，干燥溫度不超過120。。; (6)將步驟(5)處理后的粉末在1.0-2.5T磁場中取向成型初壓，壓坯經(jīng)過100-300MPa等靜壓處理得到壓坯； (7)將步驟(6)處理后的壓坯在1000°C-1600°C真空燒結(jié)3_6小時，再經(jīng)回火處理，制成磁體。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(1)保證除油時的溫度在40-85°C，除油時間 1-51^11，溶液？!1值8-11。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，優(yōu)選40kHZ、100W的超聲。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述除油液為Na0H、Na2C03、Na3P04、0P-10組成的混合液。其中，NaOH的濃度為8_10g噸―1，Na2CO3的濃度為40_60g噸一1，Na3PO4 的濃度為 60-80g.L-1，0P-10 的濃度為 l_2g.L-1。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟⑵中，所述酸洗液為HCl(或HNO3)與硫脲的混合液，混合液中各組分的濃度優(yōu)選為1-5%的HCl和Ig.L-1的硫脲。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述活化液中各組分的濃度優(yōu)選為5-30g.L-1的梓檬酸，10-15g.L-1的氟化氫銨。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟⑷中，所述NiS04、NaH2PO2,Na3C6H5O7,(NH4) 2S04、Nd2 (SO4) 3和KI的混合溶液中各組分的濃度優(yōu)選為，20-30g.L-1的NiSO4,18-30g.L-1 的 NaH2PO2, 30-40g.L-1 的 Na3C6H5O7, 50_70g.L-1 的(NH4) 2S04，0_5g.L-1 的Nd2 (SO4) 3，3mg.L -1 的 KI。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(7)中，所述回火處理時先于850-950°C一級回火2-4小時，然后于450°C -600°C二級回火處理4-6小時。
【文檔編號】B22F1/00GK103903851SQ201410135609
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】王波, 張子龍, 嚴(yán)輝, 李超, 張銘, 王如志, 宋雪梅, 侯育冬, 朱滿康, 劉晶冰, 汪浩 申請人:北京工業(yè)大學(xué)