一种烧结钕铁硼磁体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种烧结钕铁硼磁体的方法，属于稀土磁性材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前，烧结钕铁硼磁性材料普遍采用真空甩带熔炼炉进行合金熔炼，其原理是钕 铁硼合金的原料经高温融化成液体后，通过浇注器浇注到冷却铜辊，铜辊进行旋转冷却后 得到甩带片。这就要求铜辊具有冷却速度快、冷却接触面均匀等特点。
[0003] 但是，现有技术中真空甩带熔炼炉的铜辊采用砂带机或砂纸等进行打磨，铜辊表 面有深深的划痕，铜辊表面凹凸不平，导致合金液与铜辊的接触面积不完全，冷却效果不太 理想，影响甩带片的组织结构和最终磁性能。而且，铜辊经打磨后对其损伤大，严重影响铜 辊的使用寿命。
[0004] 因此，需要一种更好的工艺解决铜辊的冷却效果，进而改善甩带片的组织结构和 最终磁性能。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种铜辊冷却效果好、 使用寿命长，且能改善甩带片的组织结构和最终磁性的烧结钕铁硼磁体的方法。
[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种烧结钕铁硼磁体的方法，包括甩 带片的制备，甩带片是由原料熔炼完全后，浇注到铜辊冷却而成，浇注前铜辊经喷砂抛光。
[0007] 与现有技术相比，本发明对于真空熔炼甩带片炉中的铜辊通过喷砂抛光。喷砂后 的铜辊表面粗糙度大大降低，且表面均匀一致，损伤面积极小，使用寿命提高50%以上。而 且，通过喷砂抛光的铜辊冷却得到的甩带片冷却均匀，内部柱状晶及富钕相分布均匀，无 α 铁。使用该甩带片制成的粉料粒度相对一致，晶粒大小均衡平滑，且富钕相包裹均匀。使用 该粉料生广的钦铁棚制品剩磁能提尚〇. 01Τ以上，内票矫顽力能提尚IKOe以上，大大降低 了镝等重稀土的使用量。
[0008] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，喷砂抛光使用的砂的粒径为10-200目。 使用上述粒径范围的砂对铜辊进行喷砂抛光，抛光效果好，且对铜辊表面损伤较小。
[0009] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，烧结钕铁硼磁体的方法还包括粉料的制 备，粉料的平均粒度为2-5 μ m。本发明制成的甩带片制成的粉料粒度相对一致。
[0010] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，粉料通过甩带片氢碎得到的氢碎粉制 成，制成的粉料在混合时加入保护剂。
[0011] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，保护剂的加入量为粉料重量百分比的 0· 1% -0· 2%〇
[0012] 作为优选，保护剂由含给电子基团的有机物、硼酸酯和汽油组成，含给电子基团的 有机物占保护剂总体积的10-80 %，硼酸酯占保护剂总体积的2-75 %，汽油占保护剂总体 积的10-80% ;含给电子基团的有机物为一种或多种有机物的混合物，且有机物至少含苯胺 基、烷基、氨基、甲氧基、羟基中的一种基团。
[0013] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，烧结钕铁硼磁体的方法还包括生坯成 型，粉料放入成型压机模具中加磁场进行取向、压制成型、退磁并真空封装得到生坯，生坯 放入等静压机中加压至150_250MPa、保压1-3分钟后取出。粉料在压机模具中受到磁场的 作用，磁粉颗粒进行取向排列，其中粉末取向度越高，烧结后磁体的剩磁越高。因此提高磁 体成型时的取向度也是提高磁体剩磁的方法之一，也可以间接的降低磁体的配方成本。本 发明提高成型磁体的取向度的方法主要是靠提高粉料的流动性，使得粉料更容易沿取向磁 场的分布排列。而本发明提高粉料流动性的主要方法就是在粉料搅拌阶段加入含汽油的保 护剂。
[0014] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，烧结钕铁硼磁体的方法还包括烧结，生 坯放入烧结炉中烧结，烧结温度为1000-1100°C，时间为4-6h。
[0015] 在上述的一种烧结钕铁硼磁体的方法中，烧结后进行回火，回火包括一次回火和 二次回火，一次回火的温度为850-950°C，时间为l_3h ;二次回火的温度为450-550°C，时间 为 2-5h。
[0016] 钕铁硼磁体的烧结方法中，配料是基础，而烧结回火则是关键，合理的烧结回火温 度是确保磁体具有一定磁性能的关键。经过高温烧结后能够具有一定的剩磁和矫顽力，再 经过回火处理可显著提高磁性材料的矫顽力，间接降低材料配方成本。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：
[0018] 1.本发明铜辊使用喷砂抛光，喷砂后的铜辊表面粗糙度大大降低，且表面均匀一 致，损伤面积极小，使用寿命提高50%以上。
[0019] 2.本发明铜辊冷却得到的甩带片冷却均匀，内部柱状晶及富钕相分布均匀，无 α 铁。
[0020] 3.本发明制成的甩带片制成的粉料粒度相对一致，晶粒大小均衡平滑，且富钕相 包裹均匀。
[0021] 4.本发明烧结成的钕铁硼磁性材料的剩磁能提高0. 01Τ以上，内禀矫顽力能提高 IKOe以上，大大降低了镝等重稀土的使用量。
【具体实施方式】
[0022] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并 不限于这些实施例。
[0023] 实施例1 :
[0024] 本实施例为生产N50产品：
[0025] (1)配料：按下列成分配比表中所述含量进行配比。
[0026] 以熔炼600Kg钕铁硼合金为例，各组分配比如表1所示：
[0027] 表1 :实施例1中各个组分配比（质量百分比％ )
[0029] (2)熔炼：首先对真空熔炼炉的铜辊进行100目喷砂抛光，然后将各原料按表1配 方重量要求直接混合后装入真空甩带炉后，将真空甩带炉抽真空到〇. 4Pa时，开始加温熔 炼，待炉内料发红时，充入氩气，并升温至熔炼温度1450°C，直至原料完全融化，精炼10分 钟后进行浇注得到甩带片，然后关闭电源，待甩带片温度低于80°C时出炉。
[0030] (3)制粉：将上述制得的甩带片放置于氢碎炉中氢碎，通入氢气，待产品完全吸氢 后升温至600°C进行脱氢8小时。将脱氢完成后的氢碎粉放入氧含量为小于lOppm的高纯 氮气保护气流磨中进行制粉，控制粉料平均粒度（激光粒度测试仪）在2-5 μ m之间。将磨 好的2-5 μ m粉料在高纯氩气保护下在不锈钢瓶中混合，混合时添加粉料重量0. 15 %的保 护剂进行5h搅拌，保证混料均匀。其中，保护剂由含给电子基团的有机物、硼酸酯和汽油组 成，含给电子基团的有机物占保护剂总体积的30%，硼酸酯占保护剂总体积的20%，汽油 占保护剂总体积的50%。
[0031] (4)成型：搅拌好的粉料按规定重量称重，放入氮气保护封闭压机中，控制氧含量 0-500ppm，在40mm气隙2T磁场中取向，然后再压制，退磁后真空封装，再将真空封装的生还 放入等静压机中加压至200Mpa，保压2分钟后取出。
[0032] (5)烧结：将生坯在氮气保护，氧含量为0-500ppm下手套箱剥油后装入烧结盆中， 放入烧结炉烧结，在1050°C的烧结温度下烧结5小时，在900°C -次回火2h后风冷，再次升 温到500°C回火3小时取出得到钕铁硼磁体。
[0033] 对比例1 :
[0034] 对比例1与实施例1的区别仅在于，对比例1的铜辊使用砂带机打磨。
[0035] 对比例2 :
[0036] 对比例2与实施例1的区别仅在于，对比例2的铜辊使用砂纸打磨。
[0037] 将实施例1和对比例1-2工序生产的钕铁硼磁体，表面磨光后，按照GB/T3217永 磁（硬磁）材料磁性试验方法规定进行磁性能检测，检测结果如表2所示。
[0038] 表2 :实施例1和对比例1-2钕铁硼磁体的磁性能检测结果
[0040] 从表2可知，通过同样配方但不同铜辊抛光工艺制成甩带片，然后制成的钕铁硼 磁体的剩磁提尚〇. 01T以上、内票矫顽力提尚2K0e以上，大大提尚了广品的性能。
[0041] 实施例2:
[0042] 本实施例为生产35UH产品：
[0043]