[发明专利]纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法

说明书

技术领域

纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法，属于稀土永磁材料技术领域。

背景技术

核磁共振成像仪器、电机、仪器仪表等众多产品对稀土永磁材料的性价比要求在逐步提高，如何满足市场的需求？一方面提高磁性能，另一方面要降低生产成本。提高稀土永磁材料的工作得从源头做起，得制备高性能的磁粉。

中国专利CN1198291C“各向异性磁粉的制造方法和各向异性磁粉的原料粉及塑胶磁石”(授权公告日2005年4月20日)公开了一种制备微米级各向异性RE-Fe-B磁粉的方法，通过吸氢-歧化-再结合-放氢的方法，实施例中的最佳磁能积达到309kJ/m³。但是，由于RE₂Fe₁₄B在吸氢时放热，在放氢时吸热，温度难以控制，而温度的控制对各向异性RE₂Fe₁₄B的磁性影响显著；另一方面，该发明也指出：当磁粉晶粒尺寸大于1.0μm时，矫顽力下降；而磁粉的晶粒尺寸小于0.1μm又难以制造，也就是说要将磁粉的晶粒尺寸控制在一个非常的窄的范围。温度、晶粒尺寸控制难是该发明难以推广的两大原因。

中国专利CN1593820A“高能气雾化法Fe₃B/R₂Fe₁₄B纳米复合永磁粉末及制备方法”(公开日2005年3月16日)公开了一种采用高能雾化的方法，制备纳米双相磁粉，其实施例中最佳磁性能只有102kJ/m³，磁性较低。

综上，现有技术难以制备纳米晶各向异性磁粉。

发明内容

本发明的目的是提供高性能纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法。

本发明纳米晶各向异性稀土永磁磁粉的制备方法如下：

采取先真空再惰性气体保护感应熔炼或电弧熔炼母合金，母合金有两类：一类为稀土过渡族金属永磁合金，其分子式为1:5型、2:17型、2:14:1型、1:12型的硬磁合金之一；另一类母合金的组成为稀土过渡族金属硬磁相与具有高饱和磁化强度的软磁相。接着真空充氩快淬制备薄带，薄带的组织为非晶或者纳米晶，纳米晶晶粒尺寸小于100nm。

快淬后，对快淬薄带采取至少一道热轧工艺，热轧温度为500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；相对热轧，薄片最终热轧后厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，薄片的晶粒仍为纳米晶；然后将热轧薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，单个磁粉具有磁织构；之后将磁粉按颗粒大小分级；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。

对分级后的具有磁织构的磁粉也可采取化学或物理的方法包覆至少一层对磁粉具有抗氧化作用的材料，该材料可为无机、有机、高分子、橡胶或塑料之一，有利后续粘结等相应的磁体制备工艺；然后造粒；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。

对于母合金为稀土过渡族金属永磁合金，也可将具有磁织构的热轧薄片破碎分级后，对不同颗粒尺寸级别的磁粉，采用化学或物理的方法分别镀上至少一层高饱和磁化强度的软磁相，软磁相选自如下金属或合金之一：Fe、Co、Ni、以Fe或Co或Ni为基的固溶体、以Fe或Co或Ni为基的金属间化合物；镀层厚度为3～8000nm；然后将分级的软磁相包裹的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。

对于组成为稀土过渡族金属硬磁相与具有高饱和磁化强度软磁相的母合金，快淬后，对快淬薄带采取至少一道热轧工艺，热轧温度500～1000℃，热轧辊轮线速度0.5～55.0m/s；相对热轧前，薄片最终热轧后厚度减少10～95％，控制薄片厚度的减少量使薄片形成磁织构，其磁织构方向平行于热轧压力方向，薄片的晶粒仍为纳米晶；然后将热轧薄片破碎，破碎后磁粉平均颗粒尺寸为3～30μm，单个磁粉具有磁织构；之后将磁粉按颗粒大小分级；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。

对分级后的具有磁织构的磁粉也可采取化学或物理的方法包覆至少一层对磁粉具有抗氧化作用的材料，该材料可为无机、有机、高分子、橡胶或塑料之一，有利后续粘结等相应的磁体制备工艺；然后造粒；最后将分级的磁粉采取如下方式之一分别包装：非真空包装，真空包装，先真空再充保护性气体封装。