[发明专利]一种钐铁氮磁性材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种采用自蔓延高温燃烧合成钐铁氮磁体的制备方法，包括以下步骤：预压坯、预热、点火自蔓延高温燃烧合成，还进一步包括加压致密或者破碎制粉。本发明提供的方法，使用常规的原料，点火温度及反应温度高、速度快，在无外来热源的补充下，氮化渗透自蔓延燃烧反应从点火位置向其他区域扩散，持续反应直至反应完全。工艺环保，可快速制得块材及粉体。

技术领域

本发明专利涉及钐铁氮磁体及其粉体制备技术领域，特别涉及一种采用自蔓延高温合成钐铁氮磁体及其粉体的方法。

背景技术

钐铁氮(SmFeN)永磁材料是第三代永磁材料，钐铁氮永磁体较第三代产业化永磁材料钕铁硼(NdFeB)具有更优越的磁性能，更高的居里温度，更高的磁晶各向异性场，更优异的热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性，可用在比钕铁硼更严苛的环境下。

目前，钐铁氮(SmFeN)的制备方法按照制粉方法的不同，主要有熔体快淬法(RQ)、机械合金化法(MA)、粉末冶金法(PM)、氢化-歧化-脱氢-再化合法(HDDR)。粉末冶金法、机械合成法存在生产周期长，能耗大的缺点，产业化应用受到阻碍。氢化-歧化-脱氢-再化合法涉及工序多，且制备的材料性能不稳定。

熔体快淬法主要步骤包括：熔炼—均匀化退火—熔体快淬成薄带—晶化处理—破碎与球磨成粉末—氮化处理。该方法工艺条件要求苛刻，大规模生产有一定难度，而且生产周期长，能耗大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用自蔓延高温燃烧合成钐铁氮磁性材料的方法，该制备方法具有能耗低、周期短的优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种钐铁氮磁性材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将包含钐铁合金粉的原料进行预压，得到合金粉预坯体；

(2)将所述步骤(1)得到的合金粉预坯体进行预热处理；

(3)将所述步骤(2)预热后的合金粉预坯体在预热高纯N₂中引燃进行氮化燃烧反应，得到钐铁氮磁性材料。

所述钐铁合金粉为具有式I所示化学组成的钐铁合金粉；

(Sm_1-xRE_x)₂(Fe_1-pM_p)_17±0.6；

式I中，所述RE为稀土元素，所述M为过渡金属元素。

所述钐铁合金粉的平均粒径为0.2～8μm。

所述步骤(1)中原料还包括助剂，所述助剂为稀释剂或助烧剂。

所述稀释剂为SmFeN合金粉，所述助烧剂为硝化纤维。

所述助剂的质量为钐铁合金粉质量的(0％,20％]。

所述预压坯的密度为2.2～5.5g.cm^-3。

所述步骤(2)中预热处理前还包括：在所述合金粉预坯体表面涂覆稀释剂层，所述稀释剂层的厚度为1～20μm。

所述步骤(2)中预热处理的温度为200～980℃。

所述步骤(3)中预热高纯N₂的温度为50～400℃

所述步骤(3)中的合金粉预坯体表面引燃氮化燃烧反应的温度为1400～2000℃，氮化燃烧反应的反应压强为0.1～0.2MPa，氮化燃烧反应的反应温度为1600～2500℃，氮化燃烧反应的反应时间为0.5-10分钟。