[发明专利]一种钕铁硼永磁材料

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种钕铁硼永磁材料。

背景技术

钕铁硼永磁材料由于其极高的磁能积、矫顽力和能量密度，被誉为“磁王”，其广泛应用于计算机的硬件驱动设备、各种家用电器、电声设备、多媒体设备、电子仪器、仪表、医疗设备、工业电动机、风力发电机、以及汽车传感器、电动汽车和混合动力汽车的驱动电机等等领域。然而，烧结钕铁硼磁体各相间存在着较大的化学电位差，在潮湿的环境中容易形成腐蚀电池，发生产生晶间腐蚀。此外，其存在含有大量的贵重稀土元素钕价格昂贵、性脆、居里温度点低、温度特性差、易于粉化腐蚀等缺陷，这些缺陷制约了很多电机或者永磁行业的发展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗腐蚀、耐高温的钕铁硼永磁材料。

为达到以上目的，本发明提供一种钕铁硼永磁材料，通过以下步骤制得：

(1)将一定量的Fe、Nd、B以及微量的Hf、P混合后置于中频真空感应熔炼炉进行熔炼，得到稀土永磁锭；

(2)将步骤(1)得到的稀土永磁锭通过氢爆和气流磨工艺加工为稀土磁粉；

(3)用等离子体表面处理仪对Zn-Al合金粉和步骤(2)得到的所述稀土磁粉分别进行等离子体表面处理；

(4)将氧化石墨烯与无水氢氟酸加入镍管进行反应，得到氟化石墨烯；

(5)在惰性气体保护下，将步骤(3)得到的等离子体表面处理后的稀土磁粉和Zn-Al合金粉混合，并向其中加入少量硅烷偶联剂和步骤(4)得到的所述氟化石墨烯，然后充分混合；

(6)将步骤(5)得到的混合物在取向场中取向成型并等静压，再通过真空烧结炉烧结后，进行二级处理，得到初级产物；

(7)将步骤(6)得到的产物等离子体处理，然后浸泡在溶有全氟甲基乙烯基醚的极性溶剂中，浸泡一定时间后取出烘干，然后放入惰性气体氛围下的辐射场内辐照，使全氟甲基乙烯基醚发生聚合反应，最后将产物烘干得到所述钕铁硼永磁材料。

优选地，步骤(1)中，将Fe(铁)、Nd(钕)、B(硼)、Hf(铪)、P(磷)按照质量比72∶26∶1∶0.5∶0.5混合，将混合后的原料置于中频真空感应熔炼炉进行熔炼，热处理温度为1200℃～1300℃，烧结时间为2～3小时，得到稀土永磁锭。

优选地，步骤(2)中，稀土永磁锭通过氢爆和气流磨工艺加工为平均粒径1～2μm的稀土磁粉。

优选地，步骤(3)中，取80～90质量份的所述稀土磁粉和4～5质量份的Zn-Al合金粉分别进行等离子体表面处理。处理过程使用等离子体处理仪，在射频功率为60～250W下等离子体处理20～25min，等离子体腔体内通入的气体为氩气，气体流量为10～80毫升/秒，腔体气压维持在0.2～0.8Pa。Zn-Al合金粉的粒径为100目～500目。

优选地，步骤(4)中，将氧化石墨烯与无水氢氟酸加入镍管，于100～120℃下反应1～2小时，得到氟化石墨烯。所述氧化石墨烯和无水氢氟酸的质量比为1∶2。

优选地，步骤(5)中，在惰性气体保护下，将步骤(3)得到的等离子体表面处理后的稀土磁粉和Zn-Al合金粉混合，并向其中加入0.5～1质量份的硅烷偶联剂和4～5质量份的所述氟化石墨烯，并充分混合。所述惰性气体保护氛围选自氦气、氩气、氖气、氮气中的一种或几种。所述硅烷偶联剂选自KH-540、KH-550、KH-560、KH-570中的一种或几种。

优选地，步骤(6)中，将步骤(5)得到的混合物在2～5T取向场中取向成型并等静压，再通过真空烧结炉在1000～1100℃下烧结4～6小时，然后进行二级处理，即分别在680～710℃和370～390℃下热处理3～5小时，得到初级产物。

优选地，步骤(7)中，将步骤(6)得到的初级产物于纯水中超声清洗10～20min，然后烘干，使用等离子体处理仪，在射频功率为60～250W下等离子体处理20～25min，等离子体处理仪腔体内通入的气体为氩气，气体流量为10～80毫升/秒，腔体气压维持在0.2～0.8Pa，然后将处理后的初级产物浸泡在溶有全氟甲基乙烯基醚的极性溶剂中20～30小时，然后取出、烘干，放入氮气氛围下的辐射场内，采用钴60-γ辐照25～35min，使全氟甲基乙烯基醚发生聚合反应，将产物进行烘干后得到本发明的钕铁硼永磁材料。所述极性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜中的一种或几种，全氟甲基乙烯基醚与极性溶剂的质量比为1∶(5～8)。

本发明的提供的钕铁硼永磁材料具有以下有益效果：