專利名稱：納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種納米晶NdFeB磁體的制備方'法。
背景技術：
納米晶NdFeB磁粉的制備方法主要有快淬法和機械球磨法，這類納米晶磁 粉主要用于制備粘結磁體。目前，采用國際著名磁性材料公司Magnequench 公司生產(chǎn)的快淬磁粉制備粘結磁體，所得粘結磁體的磁能積為85kJ/i^左右， 粘結磁體的相對密度為0.64 0.85，粘結磁體的抗壓強度為130 200MPa，其 磁性能與機械強度指標，難以滿足相關高端產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展的需要。因此，必須 開發(fā)制備具有更高磁性能與機械強度的高致密納米晶NdFeB磁體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為了解決現(xiàn)有方法制備的粘結磁體磁性、能 低、相對密度小及機械強度低的問題，提供了一種制備納米晶NdFeB高致密 磁體的新工藝方法。
本發(fā)明納米晶NdFeB致密磁體的制備方法如下 一、采用機械法或氫爆 法將NdFeB鑄態(tài)合金破碎成粒徑為0.5 lmm粗粉；二、將粗粉在室溫、氫 氣氣氛下進行高能球磨10 30h，實現(xiàn)氫化-歧化，獲得由晶粒尺寸均小于10nm 的歧化相NdH2±r a-Fe和Fe2B組成的歧化態(tài)NdFeB合金粉末；三、采用常 溫模壓方法，在壓制壓力為1000 1500MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉 末壓制成高致密磁體坯料；四、將高致密磁體坯料在真空度為l(T5 l(T2Pa、 溫度為700 85(TC的條件下燒結30分鐘 1小時，即得到其主磁相Nd2Fe14B 晶粒尺寸為30 80nm的納米晶NdFeB高致密磁體。
采用本發(fā)明方法制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.92以 上，抗壓強度為212 273MPa，磁能積為H6 249k J/m3。本發(fā)明方法工藝簡 單、過程易于控制、成本低、成型容易，由于NdH^、 a-Fe和Fe2B組成的歧 化態(tài)NdFeB合金粉末的壓制性能遠優(yōu)于主相為Nd2Fe14B的快淬NdFeB納米 晶粉末，所以易于根據(jù)使用需求，生產(chǎn)出條狀、片狀、管狀、圓環(huán)狀的或其他
4復雜形狀的高致密磁體產(chǎn)品，并且便于批量生產(chǎn)。
具體實施例方式
本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
,還包括各具體實施方 式間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法如 下 一、采用機械法或氫爆法將NdFeB鑄態(tài)合金破碎成粒徑為0.5 lrnrn粗 粉；二、將粗粉在室溫、氫氣氣氛下進行高能球磨10 30h,實現(xiàn)氫化-歧化, 獲得由晶粒尺寸均小于10nm的歧化相NdH^、 a-Fe和Fe2B組成的歧化態(tài) NdFeB合金粉末；三、采用常溫模壓方法，在壓制壓力為1000 1500MPa的 條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成高致密磁體坯料；四、將高致密磁體 坯料在真空度為10'5 l(T2Pa、溫度為700 850'C的條件下燒結30分鐘 1小 時，即得到其主磁相Nd2Fe14B晶粒尺寸為30 80nrn的納米晶NdFeB高致密 磁體。
本實施方式步驟二所述的歧化態(tài)NdFeB合金粉末中a-Fe的質(zhì)量含量為 70%;步驟三中磁體坯料的相對密度為0.92以上。'
本實施方式制備的納米晶NdFeB致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓強 度為212 273MPa，磁能積為176 249kJ/m3。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的 Nd-Fe-B鑄態(tài)合金為Nc^Fe82B6合金、Nd8Fe86B6合金、Nd2Fe,4B合金、N山6Fe76Bs 合金、Nd12.2Fe81.8B6合金、Nd^FemGatBs合金、Nd12.2Fe64.3Co17.5B6合金或 Nd,4Fe66.9CouB7Zro.,G^合金。其它與具體實施方式
一相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓 強度為212 273MPa，磁能積為176 249kJ/m3。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是步驟二中所 述的歧化態(tài)合金粉末的粒徑為0.5 lMm。其它與具體實施方式
一或二相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓 強度為220 270MPa，磁能積為178 245kJ/m3。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三不同的是步驟二中球磨時 間為15 25h。其它與具體實施方式
三相同。
5本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓 強度為218 260MPa，磁能積為180 240k J/m3。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
三不同的是步驟二中球磨時 間為20h。其它與具體實施方式
三相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓 強度為222 263MPa,磁能積為186 239kJ/m3。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一、二或四不同的是步驟三 中在壓力為1100 1400MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成致密磁 體坯料。其它與具體實施方式
一、二或四相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓 強度為230 260MPa，磁能積為180 230kJ/m3。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一、二或四不同的是步驟三
中在壓力為1300MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成致密磁體坯
料。其它與具體實施方式
一、二或四相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓
強度為235 255MPa，磁能積為177 228k J/m3。-具體實施方式
八 本實施方式與具體實施方式
六不同的是步驟四中在真空
度為1(^Pa的條件下對磁體坯料進行燒結。其它與具體實施方式
六相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓
強度為240 250MPa，磁能積為190 220kJ/m3。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一、二、四或八不同的是步
驟四中在溫度為80(TC的條件下對磁體坯料進行燒結。其它與
具體實施例方式
一、二、四或八相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓
強度為245 250MPa，磁能積為200 210k J/m3。-具體實施方式
十: 本實施方式與具體實施方式
九不同的是步驟四中燒結致
密磁體坯料的燒結時間為45分鐘。其它與具體實施方式
九相同。
本實施方式制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.952，抗壓
強度為248MPa,磁能積為199kJ/m3。
權利要求
1、納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于納米晶NdFeB致高密磁體的制備方法如下一、采用機械法或氫爆法將NdFeB鑄態(tài)合金破碎成粒徑為0.5～1mm粗粉；二、將粗粉在室溫、氫氣氣氛下進行高能球磨10～30h，實現(xiàn)氫化-歧化，獲得由晶粒尺寸均小于10nm的歧化相NdH2±χ、α-Fe和Fe2B組成的歧化態(tài)NdFeB合金粉末；三、采用常溫模壓方法，在壓制壓力為1000～1500MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成高致密磁體坯料；四、將高致密磁體坯料在真空度為10-5～10-2Pa、溫度為700～850℃的條件下燒結30分鐘～1小時，即得到其主磁相Nd2Fe14B晶粒尺寸為30～80nm的納米晶NdFeB高致密磁體。
2、 根據(jù)權利要求1所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟一中所述的NdFeB鑄態(tài)合金為Nc^Fes2B6合金、NdsFe86B6合金、Ncy^4B合金、NdwFe76Bs合金、NdmFe8uB6合金、NdmFe肌8Ga!B6合金、N山2.2Fe64.3Con.5B6合金或NdWe^ConB^rtuGai合金。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟二中所述的歧化態(tài)合金粉末的粒徑為0.5 lMm。
4、 根據(jù)權利要求3所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟二中球磨時間為15 25h。
5、 根據(jù)權利要求3所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟二中球磨時間為20h。
6、 根據(jù)權利要求1、 2或4所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟三中在壓力為1100 1400MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成高致密磁體坯料。
7、 根據(jù)權利要求1、 2或4所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟三中在壓力為1300MPa的條件下將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成致密磁體坯料。
8、 根據(jù)權利要求6所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟四中在真空度為l(T3Pa的條件下對磁體坯料進行燒結。
9、 根據(jù)權利要求1、 2、 4或8所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟四中在溫度為80(TC的條件下對磁體坯料進行燒結。
10、根據(jù)權利要求9所述的納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，其特征在于步驟四中燒結致密磁體坯料的燒結時間為45分鐘。
全文摘要
納米晶NdFeB高致密磁體的制備方法，它涉及一種納米晶NdFeB磁體的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有方法制備的粘結磁體存在磁性能低、相對密度小及機械強度低的問題。本發(fā)明方法如下將NdFeB鑄態(tài)合金破碎制成的粗粉在室溫、氫氣氛下進行高能球磨10～30h，獲得納米晶歧化態(tài)NdFeB合金粉末，再將歧化態(tài)NdFeB合金粉末壓制成高致密磁體坯料，然后在真空度為10^-5～10^-2Pa、溫度為700～850℃的條件下燒結30分鐘～1小時，即得到晶粒尺寸為30～80nm的納米晶NdFeB高致密磁體。采用本發(fā)明方法制備的納米晶NdFeB高致密磁體的相對密度達到0.92以上，抗壓強度達到212～273MPa，磁能積為176～249k J/m³。
文檔編號H01F41/02GK101651037SQ20091007262
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2009年7月31日
發(fā)明者房文斌, 李玉平, 欣 王, 王爾德, 胡連喜, 媛 袁 申請人:哈爾濱工業(yè)大學