一種稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉的制備方法，該稀土鐵硼磁粉具有Nd2Fe14B型結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式為：[RexNd1-x]y(Fe，TM)1-y-zBz，式中，Re為L(zhǎng)a、Ce或Pr中的至少一種，TM為Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、Cu、Ti或Si中的至少一種；x、y、z滿足0＜x≤99.9，12≤y≤17，5≤z≤8.5的條件。該制備方法在吸氫-歧化階段逐級(jí)調(diào)高氫氣壓力，并在歧化階段開始后再次提溫，而在脫氫-再?gòu)?fù)合階段先提升HDDR爐內(nèi)的氣體壓力和溫度，再逐步、連續(xù)地降低HDDR爐內(nèi)的氣體壓力和溫度，從而制得稀土鐵硼磁粉。本發(fā)明實(shí)施例能夠制得成本低廉的稀土鐵硼磁粉，而該稀土鐵硼磁粉能制成磁能積不是很高的磁體，從而能夠在滿足磁性能實(shí)際需求的情況下降低磁體成本。
【專利說明】一種稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁性材料領(lǐng)域，尤其涉及一種稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，制備Nd-Fe-B磁粉的方法主要是真空快淬技術(shù)和正在發(fā)展中的吸氫-歧 化-脫氫-再結(jié)合（HDDR，hydrongenation-disproperation-desorption_recombination) 技術(shù)。真空快淬技術(shù)是將熔融的Nd-Fe-B合金熔液噴射到高速旋轉(zhuǎn)的水冷金屬輥的表面， 使合金烙液以極快的冷卻速度凝固甩成薄帶，由于這種薄帶厚度一般為30?50 iim，脆性 較大，極容易破碎成鱗片狀的粉末，因此只需對(duì)這種薄帶進(jìn)行晶化處理便可以得到各向同 性的Nd-Fe-B磁粉。HDDR技術(shù)是利用稀土與過渡金屬化合物的吸氫特性，將Nd-Fe-B合金 鑄錠破碎成2?5cm的小塊后，放在氫氣中使之氫化，合金塊破裂碎化之后再升高溫度使之 岐化，再經(jīng)脫氫處理便可得到細(xì)晶粒高矯頑力的各向異性磁粉。HDDR技術(shù)所制備的磁粉其 理論最大磁能積是各向同性產(chǎn)品的4倍，由HDDR磁粉制備的Nd-Fe-B粘結(jié)磁體，其磁性能 雖然略低于燒結(jié)型磁體，但卻大大高于鐵氧體磁體，而且磁性能變化范圍很寬，具有工藝簡(jiǎn) 便流程短、產(chǎn)品一致性好、產(chǎn)品尺寸精度高、形態(tài)自由度大，產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因 此已逐漸取代鐵氧體磁體，并在電子、汽車、辦公自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、航天航空、醫(yī)療器械、儀器 儀表、現(xiàn)代通訊器材、微特電機(jī)、家用電器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
[0003] 從1996年開始，日本愛知制鋼對(duì)HDDR技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提出了 d-HDDR工藝。2003 年，日本愛知制鋼與德國(guó)IFW研究院聯(lián)合研究了 d-HDDR反應(yīng)時(shí)磁粉的各向異性機(jī)理，重新 檢驗(yàn)了合金的成分和反應(yīng)條件，并于2004年開始大批量生產(chǎn)新的MAGFINE磁粉，其磁能積 達(dá)到344kJ/m 3 (即43MG0e)，比原來的性能提高了 10%。
[0004] 在Nd-Fe-B磁粉中，稀土元素占有30 %以上的質(zhì)量百分比，占據(jù)40?50 %左右的 材料成本。近年來，稀土結(jié)構(gòu)性短缺，高品味的稀土釹趨于資源匱乏，其價(jià)格不斷上漲。而 另一方面，由HDDR技術(shù)制備的Nd-Fe-B磁粉所生產(chǎn)的粘結(jié)磁體，其磁能積多在15?25MG0e 范圍內(nèi)，對(duì)于較低磁性能的Nd-Fe-B磁粉，仍然需要使用較大質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀土釹，這顯然是 一種資源浪費(fèi)。
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中，La、Ce、Pr、Nd這些稀土元素都能形成Nd2Fe14B型的稀土-鐵-硼晶 體結(jié)構(gòu)，但是，如果同時(shí)使用La、Ce、Pr、Nd這些稀土元素，各個(gè)Nd 2Fe14B型的稀土-鐵-硼 永磁相很容易因析出不同步而產(chǎn)生相分離，并且會(huì)導(dǎo)致a-Fe大量析出，影響材料內(nèi)稟矯 頑力，產(chǎn)生很低的磁性能；而且，將La、Ce、Pr元素的加入到Nd-Fe-B中會(huì)更易氧化，造成材 料氧含量急劇上升，引起磁特性的大幅降低，因此一直以來無法用La、Ce、Pr元素替代Nd元 素作為原料，制備出磁性能滿足實(shí)際要求的HDDR各向異性磁粉。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉 的制備方法；該稀土鐵硼磁粉成本低廉，并能制成磁能積（在5?38MG0e之間）不是很高的 磁體，從而能夠在滿足磁性能實(shí)際需求的情況下降低磁體成本。該制備方法能夠制得沒有 氧化、沒有析出、沒有明顯相分離的稀土鐵硼磁粉，其磁性能滿足實(shí)際需求、并且成本低廉。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種稀土鐵硼磁粉，具有Nd2Fe14B型結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式為：
[0009] [RexNd1Jy(Fe,TM)
[0010] 式中，Re 為 La、Ce 或 Pr 中的至少一種，TM 為 Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、 Cu、Ti或Si中的至少一種；
[0011] X表示Re在Re和Nd總體中的原子百分比，并滿足0 < X彡99. 9的條件；
[0012] y表示Re和Nd總體在磁粉整體中的原子百分比，并滿足12彡y彡17的條件；
[0013] z表示B在磁粉整體中的原子百分比，并滿足5 < z < 8. 5的條件。
[0014] 優(yōu)選地，TM 為 Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、Cu、Ti 或 Si 中的至少一種，并且這 些元素在Fe和TM總體中的原子百分比分別為：Co為0?20. Oat. %，Nb為0?l.Oat. %， Ga 為 0 ?3. Oat. %，Mo 為 0 ?1. Oat. %，Zr 為 0 ?1. Oat. %，Cr 為 0 ?1. Oat. %，W 為 0 ?1. Oat. %，Ni 為 0 ?1. Oat. %，A1 為 0 ?3. Oat. %，Cu 為 0 ?2. Oat. %，Ti 為 0 ? 1. Oat. %，Si 為 0 ?1. Oat. %。
[0015] 優(yōu)選地，該稀土鐵硼磁粉的內(nèi)稟矯頑力為6?20k0e，剩余磁化強(qiáng)度為5.0? 14k0e，最大磁能積為5?38MG0e。
[0016] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0017] 步驟A、按照上述技術(shù)方案中所述的稀土鐵硼磁粉進(jìn)行配料；
[0018] 步驟B、將配制好的原料制成稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片；
[0019] 步驟C、對(duì)稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行退火處理；
[0020] 步驟D、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處 理，得到稀土鐵硼合金顆粒；
[0021] 步驟E、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中進(jìn)行吸氫-歧化階段的處理，并且在歧 化階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提 升1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理；
[0022] 步驟F、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐 內(nèi)的氣壓提升70?75kPa，保壓30?120分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，保 溫5?60分鐘；然后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘內(nèi)下降到5. OkPa 以下，脫氫階段開始；經(jīng)過5?60分鐘后，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到800?850°C ;再將HDDR爐內(nèi)抽真空至5X10_3Pa以下，停 止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至3 X l(T3Pa以下，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到 700?800°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，即完成脫氫-再結(jié)合階段的處 理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0023] 優(yōu)選地，所述的吸氫-歧化階段的處理包括：將HDDR爐內(nèi)抽真空至5X l(T3Pa以 下，并將HDDR爐的溫度加熱到800?825°C，保溫5?60分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過5?60 分鐘后，向HDDR爐內(nèi)通入20?25kPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定5?60分鐘，歧化階段開 始；在歧化階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫 氣壓力提升1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理。
[0024] 優(yōu)選地，在對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎 處理之前，將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片置于稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行砂磨， 從而去除稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片表面的氧化層和雜質(zhì)。
[0025] 優(yōu)選地，在對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎 處理的過程中，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為0. 2?0. 4MPa，初始溫度設(shè)定為20?300°C，吸氫過程 進(jìn)行2?4個(gè)小時(shí)，然后于500?600°C脫氫。
[0026] 優(yōu)選地，所述的對(duì)稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行退火處理包括： 將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在 1000?1200°C下均質(zhì)化熱處理12?48小時(shí)。
[0027] -種粘結(jié)磁體，采用了上述技術(shù)方案中所述的稀土鐵硼磁粉制成。
[0028] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例所提供的稀土鐵硼磁粉的 制備方法改良了磁粉的成分配比，并且在歧化階段開始之后又增加了一個(gè)提升HDDR爐內(nèi) 氫氣壓力和溫度的過程，而在脫氫-再?gòu)?fù)合階段中，先提升了 HDDR爐內(nèi)的氣壓和溫度，然后 才逐步、連續(xù)的降低HDDR爐內(nèi)的氣體壓力和溫度，使歧化反應(yīng)產(chǎn)物中的氫從顆粒不同部位 均勻持續(xù)的脫出，從而制得了沒有氧化、沒有析出、沒有明顯相分離的稀土鐵硼磁粉，該磁 粉不僅成本低廉，而且能制成磁能積在5?38MG0e之間的磁體，因此能夠在滿足磁性能實(shí) 際需求的情況下降低磁體成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)行的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他附圖。
[0030] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的稀土鐵硼磁粉的X衍射圖譜。
[0031] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中用La、Ce、Pr元素替代Nd元素所制備出磁粉的X衍射圖譜。
[0032] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的稀土鐵硼磁粉在易磁化方向上的室溫磁化曲線和 磁滯回線圖。
[0033] 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中用La、Ce、Pr元素替代Nd元素所制備出磁粉在易磁化方向上的 室溫磁化曲線和磁滯回線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒?發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0035] 首先需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的稀土鐵硼磁粉主要適用于制備磁能積 在5?38MG0e之間的粘結(jié)磁體，可以全部或部分替代鐵氧體粘結(jié)磁體和純Nd-Fe-B粘結(jié)磁 體。下面對(duì)本發(fā)明所提供的稀土鐵硼磁粉、磁體及磁粉的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036] ( 一 ) 一種稀土鐵硼磁粉
[0037] -種稀土鐵硼磁粉，具有Nd2Fe14B型結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式為：
[0038] [RexNd1Jy(Fe,TM)
[0039] 式中，Re 為 La、Ce 或 Pr 中的至少一種，TM 為 Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、 Cu、Ti或Si中的至少一種；
[0040] x表示Re在Re和Nd總體中的原子百分比，并滿足0 < x彡99. 9的條件；
[0041] y表示Re和Nd總體在磁粉整體中的原子百分比，并滿足12彡y彡17的條件；
[0042] z表示B在磁粉整體中的原子百分比，并滿足5 < z < 8. 5的條件；
[0043] 1-x表示Nd在Re和Nd總體中的原子百分比，即在Re和Nd總體中除了 Re外都是 Nd ；
[0044] 1-y-z表示Fe和TM總體在磁粉整體中的原子百分比，即在磁粉整體中除了 Re、Nd 和B外余量均為Fe和TM總體。
[0045] 具體地，TM 為 Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、Cu、Ti 或 Si 中的至少一種，并且這 些元素在Fe和TM總體中的原子百分比分別為：Co為0?20. Oat. %，Nb為0?l.Oat. %， Ga 為 0 ?3. Oat. %，Mo 為 0 ?1. Oat. %，Zr 為 0 ?1. Oat. %，Cr 為 0 ?1. Oat. %，W 為 0 ?1. Oat. %，Ni 為 0 ?1. Oat. %，A1 為 0 ?3. Oat. %，Cu 為 0 ?2. Oat. %，Ti 為 0 ? 1. Oat. %，Si 為 0 ?1. Oat. %。
[0046] 進(jìn)一步地，按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3217-95 (《永磁（硬磁）材料磁性試驗(yàn)方法》）對(duì)該 稀土鐵硼磁粉的內(nèi)稟矯頑力、剩余磁化強(qiáng)度和最大磁能積進(jìn)行檢測(cè)；經(jīng)過檢測(cè)：該稀土鐵 硼磁粉的內(nèi)稟矯頑力在6?20k0e之間，剩余磁化強(qiáng)度在5. 0?14k0e之間，最大磁能積在 5?38MG0e之間，因此該稀土鐵硼磁粉可以達(dá)到小型、輕量化和高性能的要求，而且如果利 用易壓縮成型的磁粉，則可在相同壓強(qiáng)下制備更高密度的磁體，性能與高牌號(hào)相當(dāng)，但磁粉 成本更低，例如：該稀土鐵硼磁粉中添加了 La和Ce，其性能雖然不及傳統(tǒng)產(chǎn)品，但磁粉的成 本大幅度降低，市場(chǎng)目標(biāo)直指鐵氧體替代品。
[0047] 綜上可見，本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁粉不僅成本低廉，而且能制成磁能積在5? 38MG0e之間的磁體，從而能夠在滿足磁性能實(shí)際需求的情況下降低磁體成本。
[0048] (二）一種采用上述稀土鐵硼磁粉的磁體
[0049] 一種粘結(jié)磁體，采用了上述技術(shù)方案中所述的稀土鐵硼磁粉，并采用現(xiàn)有技術(shù)中 的模壓成型工藝或注射成型工藝制成。該粘結(jié)永磁體可以大量的應(yīng)用在汽車電機(jī)、電動(dòng)工 具、傳感自動(dòng)控制，變頻空調(diào)、冰箱等變頻家電的壓縮電機(jī)上，尤其適用于有些并不需要很 高磁能積、使用環(huán)境不是特別惡劣的磁體應(yīng)用場(chǎng)合，還可以大量應(yīng)用在喇叭磁、包裝磁、汽 車雨刷電機(jī)、磁選機(jī)等方面。
[0050] (三）一種稀土鐵硼磁粉的制備方法
[0051] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，其具體包括如下步驟：
[0052] 步驟A、按照上述技術(shù)方案中所述的稀土鐵硼磁粉進(jìn)行配料。
[0053] 具體地，Re的原材料可以選用La、Ce、Pr或Pr-Nd合金中的至少一種。
[0054] 步驟B、將配制好的原料制成稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片。
[0055] 具體地，將配制好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù) 下的中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼 合金鑄錠；或者，將配制好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù) 下的速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片，在步驟A的配料時(shí)，應(yīng) 當(dāng)增加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的金屬，以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0056] 步驟C、對(duì)稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行退火處理。
[0057] 具體地，將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片置入稀有氣體保護(hù)下的真空 熱處理爐中，并在1〇〇〇?1200°C下均質(zhì)化熱處理12?48小時(shí)，從而完成退火處理，以減少 或消除稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片中的a _Fe軟磁性相。
[0058] 步驟D、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處 理，得到稀土鐵硼合金顆粒。
[0059] 具體地，在對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎 處理之前，最好將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片置于稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行砂 磨，從而去除稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片表面的氧化層、油污等雜質(zhì)。在對(duì)退 火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理的過程中，初始?xì)錃?壓力設(shè)定為〇. 2?0. 4MPa，初始溫度設(shè)定為20?300°C，吸氫過程進(jìn)行2?4個(gè)小時(shí)，然后 于500?600 °C脫氫。
[0060] 步驟E、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中進(jìn)行吸氫-歧化階段的處理，并且在歧 化階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提 升1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理。
[0061] 具體地，吸氫-歧化階段的處理包括：將HDDR爐內(nèi)抽真空至5 X l(T3Pa以下，并將 HDDR爐的溫度加熱到800?825°C，保溫5?60分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過5?60分鐘后， 向HDDR爐內(nèi)通入20?25kPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定5?60分鐘，歧化階段開始；在歧 化階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提 升1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理。
[0062] 步驟F、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐 內(nèi)的氣壓提升70?75kPa，保壓30?120分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，保 溫5?60分鐘；然后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘內(nèi)下降到5. OkPa 以下，脫氫階段開始；經(jīng)過5?60分鐘后，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到800?850°C ;再將HDDR爐內(nèi)抽真空至5X 10_3Pa以下（在 實(shí)際應(yīng)用中最好先采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空5?60分鐘，再采用分子泵或擴(kuò)散泵快 速將HDDR爐內(nèi)抽真空至5 X 10_3Pa以下），停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa以下，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到700?800°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn) 行強(qiáng)制冷卻，即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0063] 進(jìn)一步地，該稀土鐵硼磁粉的制備方法具有如下特點(diǎn)：
[0064] (1)在吸氫-歧化階段中，歧化階段開始之前設(shè)置了一個(gè)HDDR爐內(nèi)氫氣壓力的過 程，而在歧化階段開始之后又增加了一個(gè)提升HDDR爐內(nèi)氫氣壓力和溫度的過程；通過這種 細(xì)致嚴(yán)格的逐級(jí)調(diào)高氫氣壓力，并在歧化階段開始后再次提溫，能夠適當(dāng)抑制稀土鐵硼合 金顆粒表面的歧化反應(yīng)速度，充分增強(qiáng)顆粒心部的反應(yīng)速度和歧化程度，從而保證了歧化 反應(yīng)進(jìn)程的均一性和氫濃度分布均勻性。
[0065] (2)在脫氫-再?gòu)?fù)合階段中，先通過向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體來控制氫氣分壓恒 定，并繼續(xù)將HDDR爐內(nèi)的溫度升高適當(dāng)數(shù)值，然后逐步、連續(xù)的降低HDDR爐內(nèi)的氣體壓力 和溫度，使得歧化反應(yīng)產(chǎn)物中的氫從顆粒不同部位均勻而且持續(xù)的脫出。
[0066] (3)在脫氫_再?gòu)?fù)合階段中，較大的真空度在較高并適宜的溫度下徹底脫除，從而 最終獲得成分、組織結(jié)構(gòu)、磁性能都高度一致的高品質(zhì)磁粉。
[0067] (4)在整個(gè)制備過程中，采用嚴(yán)格控制材料的成分組成、a-Fe軟磁性相的析出、 反應(yīng)過程中的氧含量，使?fàn)t體分層盛裝，攤鋪薄層磁粉等方法，保證了磁粉具有較高的磁性 能。
[0068] 綜上可見，本發(fā)明實(shí)施例所提供的稀土鐵硼磁粉的制備方法能夠制得沒有氧化、 沒有析出、沒有明顯相分離的稀土鐵硼磁粉，該磁粉的磁性能可以滿足實(shí)際需求、并且成本 低廉。
[0069] 為了更加清晰地展現(xiàn)出本發(fā)明所提供的技術(shù)方案及所產(chǎn)生的技術(shù)效果，下面以幾 個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的稀土鐵硼磁粉及磁粉的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0070] 實(shí)施例1
[0071] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0072] a、按照 Ncy^Ce/e^ConBAluGawNb^CuQ.iCrQ.JiQ.iMoQ.iNi。」的成分配制原料。
[0073] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99 %的高純氬氣）保護(hù)下的 速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片；其中，Nd的用量增加3%個(gè) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔 煉過程中各金屬的損耗。
[0074] c、將稀土鐵硼合金速凝片置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1KKTC下 進(jìn)行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理15小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0075] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于300°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0076] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. 2X 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入29. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0077] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的 氣壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然 后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在5分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過5分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到740°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0078] 具體地，該稀土鐵硼磁粉具有如下特點(diǎn)：
[0079] (1)本發(fā)明實(shí)施例1通過改良磁粉的成分配比，改進(jìn)HDDR工藝的控制流程，制得了 沒有明顯相分離現(xiàn)象的各向異性磁粉，其X衍射圖譜如圖1所示，由圖1可以看出：本發(fā)明 實(shí)施例1所制得的磁粉具有單一的Nd2Fe14B型四方相結(jié)構(gòu)，沒有明顯相分離現(xiàn)象，解決了用 La、Ce、Pr元素替代Nd元素時(shí)容易產(chǎn)生的成分偏析問題，保障了本發(fā)明實(shí)施例1所制得的 磁粉具有較高的磁性能。而如圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中用La、Ce、Pr元素替代Nd元素所制備 出磁粉的X衍射圖譜；由圖2可以看出：在對(duì)應(yīng)于圖1中Nd 2Fe14B四方結(jié)構(gòu)的（311)、（224) 和（410)衍射峰位置附近，出現(xiàn)了多個(gè)類似衍射峰（圖2中已圈出），這些附加的衍射峰 亦分別表征了分別對(duì)應(yīng)了具有Nd 2Fe14B四方結(jié)構(gòu)的物相，分別是Ce2Fe14B的（311)、（224)、 (410)衍射峰和Pr 2Fe14B結(jié)構(gòu)的（311)、（224)、（410)衍射峰，這說明了現(xiàn)有技術(shù)中單純的進(jìn) 行La、Ce、Pr元素替代Nd元素，沒有適當(dāng)?shù)墓に囘M(jìn)行控制時(shí)，所制備的稀土鐵硼磁粉中將不 可避免的出現(xiàn) La2Fe14B、Ce2Fe14B、Pr 2Fe14B、Nd2Fe14B 物相并存的情況，由于 La2Fe14B、Ce2Fe14B、 Pr 2Fe14B與Nd2Fe14B相比，剩磁、矯頑力和最大磁能積都是較低的，從而導(dǎo)致最終稀土鐵硼 磁粉的剩磁、矯頑力和最大磁能就都會(huì)較低，而且實(shí)際試驗(yàn)和生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)La 2Fe14B、 Ce2Fe14B、Pr 2Fe14B比Nd2Fe14B更容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，所以在成分控制方面，本發(fā)明實(shí)施例1 中通過添加適當(dāng)?shù)钠渌辖鹪夭⑴浜线m當(dāng)工藝處理對(duì)稀土鐵硼磁粉的物相分離和抗氧 化性進(jìn)行了有效調(diào)控。
[0080] ⑵如圖4所示為現(xiàn)有技術(shù)中用La、Ce、Pr元素替代Nd元素所制備出磁粉在易磁 化方向上的室溫磁化曲線和磁滯回線圖，該圖4是使用Lakeshore 7410型VSM振動(dòng)樣品磁 強(qiáng)計(jì)測(cè)試而來；由圖4可以看出：磁滯回線上退磁曲線部分在第二象限出現(xiàn)了明顯的"塌腰 現(xiàn)象"，這說明現(xiàn)有技術(shù)中的這種磁粉其內(nèi)部明顯存在的多個(gè)磁性相共存，即現(xiàn)有技術(shù)中的 這種磁粉出現(xiàn)了物相分離。而如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的稀土鐵硼磁粉在易磁 化方向上的室溫磁化曲線和磁滯回線圖，該圖3是使用Lakeshore 7410型VSM振動(dòng)樣品磁 強(qiáng)計(jì)測(cè)試而來；由圖3可以看出：磁滯回線上退磁曲線部分沒有明顯的拐點(diǎn)，這說明本發(fā)明 實(shí)施例1所制得的這種磁粉其內(nèi)部沒有明顯的兩個(gè)或多個(gè)磁性相的共存情況，從而使得其 磁性能與使用純釹金屬或鐠釹合金制作的釹鐵硼永磁材料的磁性能具有可比性。
[0081] 實(shí)施例2
[0082] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0083] a、按照 Ncy^CeuFeMCosBHAluGawNbwCUo.iCro.Ji?！沟某煞峙渲圃?。
[0084] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù)下的 中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼合金 鑄錠；其中，Nd的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加 5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0085] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理40小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0086] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于500°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0087] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫30分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入25. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定30分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始30分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0088] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫30分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在15分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空30分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至5 X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到780°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0089] 實(shí)施例3
[0090] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0091] a、按照 Ncy^CeuFeMCosBHAluGawNbwCUo.iCro.Ji?！沟某煞峙渲圃?。
[0092] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù)下的 速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片；其中，Nd的用量增加3%個(gè) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔 煉過程中各金屬的損耗。
[0093] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理40小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0094] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于500°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0095] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫30分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入25. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定30分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始30分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0096] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫30分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在15分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空30分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至5 X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到780°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0097] 實(shí)施例4
[0098] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0099] a、按照 NdsPi^CenFenCouBAluGaQ.sNbQ^CuQ.iCrQ.iZr。」的成分配制原料。
[0100] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99 %的高純氬氣）保護(hù)下的 中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼合金 鑄錠；其中，Nd的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加 5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0101] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理30小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0102] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于450°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0103] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫30分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入26. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定30分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始30分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0104] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫30分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空30分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到770°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0105] 實(shí)施例5
[0106] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0107] a、按照 NdgPi^CenFenCouI^AluGaQ.sNbQ^CuQ.iCrQ.iZr?！沟某煞峙渲圃?。
[0108] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99 %的高純氬氣）保護(hù)下的 速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片；其中，Nd的用量增加3%個(gè) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔 煉過程中各金屬的損耗。
[0109] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理40小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0110] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于500°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0111] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫30分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入25. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定30分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始30分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0112] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫30分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在15分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空30分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至5 X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到780°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0113] 實(shí)施例6
[0114] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0115] a、按照 NdsPi^CesFej^CouBuAUaQ.sNbwCuQ.iCrQ.JDo?！沟某煞峙渲圃?。
[0116] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù)下的 中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼合金 鑄錠；其中，Nd的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加 5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0117] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理20小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0118] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于400°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0119] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入27. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0120] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到760°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0121] 實(shí)施例7
[0122] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0123] a、按照 Ncy^CesFe^Cos.A^AluGawNbwCuQ.iCrQ.JiQ.iMo?！沟某煞峙渲圃稀?br>
[0124] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù)下的 速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片；其中，Nd的用量增加3%個(gè) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔 煉過程中各金屬的損耗。
[0125] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1150°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理20小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0126] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于400°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0127] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. OX 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入27. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0128] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然后 排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過15分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到760°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0129] 實(shí)施例8
[0130] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0131] a、按照 Ncy^CenFe^CouBwAluGauNVCi^Ci^Zr 的成分配制原料。
[0132] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99%的高純氬氣）保護(hù)下的 中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼合金 鑄錠；其中，Nd的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加 5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0133] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1100°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理20小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0134] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于350°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0135] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. 2X 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入28. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0136] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的 氣壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然 后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在5分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過5分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到750°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0137] 實(shí)施例9
[0138] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0139] a、按照 Ncy^CenFe^Cog.A^AluGawNVCUo.iCi^Zr aiWai 的成分配制原料。
[0140] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99 %的高純氬氣）保護(hù)下的 速凝片甩帶爐中，并按照現(xiàn)有技術(shù)熔制成稀土鐵硼合金速凝片；其中，Nd的用量增加3%個(gè) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔 煉過程中各金屬的損耗。
[0141] c、將稀土鐵硼合金鑄錠置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1100°C下進(jìn) 行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理20小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0142] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于350°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0143] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. 2X 10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入28. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0144] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的 氣壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然 后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在5分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過5分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4 X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到750°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0145] 實(shí)施例10
[0146] 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，包括如下步驟：
[0147] a、按照 Ncy^Ce/e^ConBAluGawNb^CUuCro.Ji^MouNi。」的成分配制原料。
[0148] b、將配置好的原料置入稀有氣體（例如：純度為99. 99 %的高純氬氣）保護(hù)下的 中頻真空感應(yīng)爐內(nèi)，并按照現(xiàn)有技術(shù)在中頻真空感應(yīng)爐的水冷銅模中澆注成稀土鐵硼合金 鑄錠；其中，Nd的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Pr的用量增加3%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、Ce的用量增加 5%個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而可以彌補(bǔ)熔煉過程中各金屬的損耗。
[0149] c、將稀土鐵硼合金速凝片置入稀有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1KKTC下 進(jìn)行成分和微觀組織均質(zhì)化熱處理15小時(shí)，然后快速降溫至室溫，從而完成退火處理。
[0150] d、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為 0. 3MPa，初始溫度設(shè)定為200°C，吸氫過程進(jìn)行2個(gè)小時(shí)，然后于300°C脫氫，得到稀土鐵硼 合金顆粒。
[0151] e、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中，并將HDDR爐內(nèi)抽真空至3. 2X10_3Pa ;然 后將HDDR爐的溫度加熱到800°C，保溫15分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過30分鐘后，向HDDR爐 內(nèi)通入29. OkPa氫氣，保持氫氣的壓力恒定15分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始15分 鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升2kPa，再保溫保壓90分 鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理，物料徹底停止吸氫。
[0152] f、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的 氣壓提升到1 X 105Pa，保壓60分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升到880°C，保溫15分鐘；然 后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在5分鐘后下降到3. OkPa，脫氫階段開始；經(jīng) 過5分鐘后，HDDR爐內(nèi)的溫度開始降溫，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15? 25°C，直至HDDR爐的溫度達(dá)到820°C ;采用機(jī)械泵對(duì)HDDR爐抽真空15分鐘，再采用擴(kuò)散泵 快速將HDDR爐內(nèi)抽真空至4X 10_3Pa以下，停止加熱并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至 3 X 10_3Pa，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到740°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻， 即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到稀土鐵硼磁粉。
[0153] 進(jìn)一步地，按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3217_95(《永磁（硬磁）材料磁性試驗(yàn)方法》）對(duì)本 發(fā)明實(shí)施例1?10所制備的稀土鐵硼磁粉的內(nèi)稟矯頑力、剩余磁化強(qiáng)度和最大磁能積進(jìn)行 檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)構(gòu)如下表1所示：
[0154] 表1:
【權(quán)利要求】
1. 一種稀土鐵硼磁粉，其特征在于，具有Nd2Fe14B型結(jié)構(gòu)，其化學(xué)通式為：[Rejdh] y(Fe，TMh-y-zBz，式中，Re為L(zhǎng)a、Ce或Pr中的至少一種，TM為Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、 Ni、Al、Cu、Ti或Si中的至少一種； x表示Re在Re和Nd總體中的原子百分比，并滿足0 <x彡99. 9的條件；y表示Re和Nd總體在磁粉整體中的原子百分比，并滿足12彡y彡17的條件； z表示B在磁粉整體中的原子百分比，并滿足5 <z< 8. 5的條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土鐵硼磁粉，其特征在于，TM為Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、 W、Ni、Al、Cu、Ti或Si中的至少一種，并且這些元素在Fe和TM總體中的原子百分比分別 為：Co為 0 ?20.Oat.%，Nb為 0 ?1.Oat.%，Ga為 0 ?3.Oat.%，Mo為 0 ?1.Oat. %， Zr為 0 ?1.Oat.%，Cr為 0 ?1.Oat.%，W為 0 ?1.Oat.%，Ni為 0 ?1.Oat. %，A1 為 0 ?3.Oat.%，Cu為 0 ?2.Oat.%，Ti為 0 ?1.Oat.%，Si為 0 ?1.Oat. %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稀土鐵硼磁粉，其特征在于，該稀土鐵硼磁粉的內(nèi)稟矯頑 力為6?20k0e，剩余磁化強(qiáng)度為5. 0?14k0e，最大磁能積為5?38MG0e。
4. 一種稀土鐵硼磁粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟A、按照上述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的稀土鐵硼磁粉進(jìn)行配料； 步驟B、將配制好的原料制成稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片； 步驟C、對(duì)稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行退火處理； 步驟D、對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理，得 到稀土鐵硼合金顆粒； 步驟E、將稀土鐵硼合金顆粒置入HDDR爐中進(jìn)行吸氫-歧化階段的處理，并且在歧化 階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升 1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即完成吸氫-歧化階段的處理； 步驟F、在吸氫-歧化階段的處理完成后，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣 壓提升70?75kPa，保壓30?120分鐘；再將HDDR爐內(nèi)的溫度提升20?50°C，保溫5? 60分鐘；然后排出HDDR爐內(nèi)的氣體，使HDDR爐內(nèi)的氣壓在30分鐘內(nèi)下降到5.OkPa以下， 脫氫階段開始；經(jīng)過5?60分鐘后，每隔5?60分鐘將HDDR爐內(nèi)的溫度降低15?25°C， 直至HDDR爐的溫度達(dá)到800?850°C;再將HDDR爐內(nèi)抽真空至5X10_3Pa以下，停止加熱 并繼續(xù)抽真空；當(dāng)HDDR爐內(nèi)抽真空至3Xl(T3Pa以下，并且HDDR爐內(nèi)的溫度降低到700? 800°C時(shí)，向HDDR爐內(nèi)通入稀有氣體進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，即完成脫氫-再結(jié)合階段的處理，得到 稀土鐵硼磁粉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的吸氫-歧化階段的處理包括： 將HDDR爐內(nèi)抽真空至5X10_3Pa以下，并將HDDR爐的溫度加熱到800?825°C，保溫5? 60分鐘，停止抽真空；再經(jīng)過5?60分鐘后，向HDDR爐內(nèi)通入20?25kPa氫氣，保持氫氣 的壓力恒定5?60分鐘，歧化階段開始；在歧化階段開始5?60分鐘后，將HDDR爐內(nèi)的溫 度提升20?50°C，將HDDR爐內(nèi)的氫氣壓力提升1?10kPa，再保溫保壓60?180分鐘，即 完成吸氫-歧化階段的處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金 鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理之前，將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速 凝片置于稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行砂磨，從而去除稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片 表面的氧化層和雜質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在對(duì)退火處理后的稀土鐵硼合金鑄 錠或稀土鐵硼合金速凝片進(jìn)行氫破碎處理的過程中，初始?xì)錃鈮毫υO(shè)定為〇. 2?0. 4MPa， 初始溫度設(shè)定為20?300°C,吸氫過程進(jìn)行2?4個(gè)小時(shí),然后于500?600°C脫氫。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述的對(duì)稀土鐵硼合金鑄錠或稀 土鐵硼合金速凝片進(jìn)行退火處理包括：將稀土鐵硼合金鑄錠或稀土鐵硼合金速凝片置入稀 有氣體保護(hù)下的真空熱處理爐中，并在1〇〇〇?1200°C下均質(zhì)化熱處理12?48小時(shí)。
9. 一種粘結(jié)磁體，其特征在于，采用了上述權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的稀土鐵硼磁 粉制成。
【文檔編號(hào)】H01F1/08GK104376944SQ201410676882
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉榮明, 劉超超, 劉冬, 鄒科, 高俊彥, 李野, 王倩, 滕陽(yáng)民, 李炳山 申請(qǐng)人:北礦磁材科技股份有限公司