[发明专利]极异方环状烧结铁氧体转子磁石及其制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉一种极异方环状烧结铁氧体转子磁石及其制备方法。

背景技术

在磁性材料中，磁化曲线随晶轴方向的不同而有所差别，即磁性随晶轴方向显示各向异性，这个现象称为磁晶各向异性。其中磁晶各向异性常数大的材料也常称为具有极异方性，适合作永磁材料。随着现代科学技术与信息产业向集成化、小型化、超小型化、轻量化、智能化的方向发展，具有超高磁能密度的极异方烧结稀土烧结铁氧体逐渐在这些领域中占有越来越重要的地位。它有力地促进了现代科学技术与信息产业地发展，为新型产业的出现提供了新材料的保证。

极异方烧结稀土烧结铁氧体被广泛应用于直流电机的转子中。近年来这类烧结铁氧体的研究和新产品的开发，无论在高能积、高矫顽力、热稳定性和可靠性、以及耐蚀性镀层等方面都取得了较大的成绩，但是还满足不了发展的需求。磁体的剩磁性能虽得到了大幅提高，但矫顽力和理论值还相差甚远，尚有很大提升空间，并且磁体均匀性和耐蚀性都有待进一步提升。

发明内容

本发明提供极异方环状烧结铁氧体转子磁石及其制备方法，本发明的磁石具有良好磁性能和耐腐蚀性能。

为了实现上述目的，本发明提供的一种极异方环状烧结铁氧体转子磁石及其制备方法，该磁石包括本体和防腐蚀涂层，其中该磁石的本体采用以下原子分子式的永磁材料为主要原料：(Dy_xNd_1-x)_a(Fe_1-y-zMn_yCr_z)_100-a-b-cB_bP_c，其中x＝0.25-0.3，y＝0.2-0.3，z＝0.05-0.06，a＝32-35，b＝4-5，c＝0.5-1，该方法包括如下步骤：

(1)制作永磁粉末

按配比称取原料，将称取后的原料混合后氩气气氛下于入真空电磁感应炉中进行熔化，具体熔化过程如下：以钕和铁原子比为1∶1的方式进行真空熔解，然后按配料组成加入镝铁合金、锰铬铁合金、磷铁合金及硼砂再进行熔解，最后加入按配比计算的余量的铁，反复熔炼4-6次后，后急冷得到合金铸锭；

将上述铸锭带经过加入氢碎炉的反应釜抽真空后，冲入氢气进行氢破碎脱氢处理冷却至室温后，取出置于气流磨中，制成粒径为10-20μm的磁粉；

(2)配料

按一下重量份配料：

将上述配料置于球磨机内研磨时间为10-12h，球料比为10-15∶1。得到混合料；

(3)制坯

在氩气保护氛围，在氩气氛中，将上述混合料在环状转子磁石模具中压实，同时在2.0-2.5T的磁场下进行取向，制得密度为4.1-4.15g/cm³的毛坯；

(4)烧结

将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5-10℃/min升温至700-750℃，保温3-5h，然后以10-15℃/min升温至1130-1230℃烧结4-6h，经过两级回火处理，第一级回火处理温度为800-850℃，时间为2-4h，第二级回火处理温度为500-550℃，时间为4-7h，降至室温，获得磁石本体；

(5)表面处理

用Gd的氟化物与乙二醇混合，按1∶10-1∶15重量比例混合，配成浆液，均匀涂覆在上述磁石本体表面，烘干，得到产品，其中Gd氟化物的涂层厚度为10-50μm。

本方法制备的磁石，通过添加用镝来取代钕，以及调整主材料中的各个金属元素配比来提高材料的磁性能；通过在烧结前添加烧结辅助剂碳酸钙、氧化镁和氧化铋，来改善烧结后的微观特性，提高了磁石的取向性能；通过添加Cr来提高材料的耐腐蚀性，最后通过表面改性处理在磁环表面形成致密氧化钆处理进一步提高磁环的耐腐蚀性和磁性能，使得本发明的磁石更适合用于潮湿的环境使用。

具体实施方式

实施例一

本实施例的磁石的本体采用以下原子分子式的永磁材料为主要原料：(Dy_0.25Nd_0.75)₃₂(Fe_0.75Mn_0.2Cr_0.05)_73.5B₄P_0.5。