[发明专利]一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法，提供作为母相材料的烧结钕铁硼原材料，对所述原材料进行熔炼制成速凝带片，对所述速凝带片进行氢破碎和气流磨制成磁粉，对所述磁粉进行取向成型制成一级毛坯，对所述一级毛坯进行等静压制成二级毛坯，对所述二级毛坯沿垂直取向方向进行低温加压制成三级毛坯，对所述三级毛坯进行烧结处理和回火处理制备烧结钕铁硼永磁体。本发明通过对等静压后的二级毛坯沿垂直取向方向进行低温加压，提高了毛坯的密度均匀性，改善了因密度不均造成的毛坯边缘“腰形”问题，提高了产品利用率，同时减少了烧结时间及后续磁体的机械加工量，提高了产品加工效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于钕铁硼永磁材料技术领域，具体地说涉及一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料自1983年诞生以来，一直受到全世界磁性材料工作者的重视，人们从晶体结构、微观组织、制作工艺等方面对其性能进行了广泛深入的研究。其中，烧结钕铁硼磁体因具有高磁能积、高矫顽力等优点成为了用量最大的稀土永磁材料，被广泛应用于电子信息、汽车工业、医疗设备、能源交通等众多领域。

烧结钕铁硼永磁体的制备工艺主要包括：熔炼，氢破碎，气流磨，取向成型，等静压，烧结处理等。其中，熔炼后经过速凝过程可以将原材料制备成厚度均匀的薄片；将薄片经过氢破碎和气流磨处理，可以得到粒度均匀、氧含量较低的粉料；进一步将粉料进行取向成型和等静压的步骤，可以得到钕铁硼生坯；最后生坯经过烧结处理和回火处理后，变成致密的高性能烧结钕铁硼永磁体。

在进行取向成型的过程中，由于粉料流动性差和磁场的作用，生坯往往难以实现密度一致，最终烧结工艺结束后，毛坯常常会出现“腰形”问题，向中心凹陷，此“腰形”区域基本为不可用区域，严重降低了毛坯的利用率，增加了材料和加工成本。

CN109545490A公开了一种提高烧结稀土永磁体尺寸一致性的设备与方法，其设计了一种取向成型用模具，用于凸面成型压坯的制备，该凸面成型压坯经过等静压、真空烧结与回火热处理，能够制成尺寸一致的烧结稀土永磁体。虽然该专利在一定程度上缓解了烧结磁体的“腰形”问题，但该凸面成型压坯的凸面部分密度不够，在移动至等静压的过程或等静压过程中会出现开裂的问题，造成原料的浪费。

因此，现有技术有待于进一步改进和发展。

发明内容

针对现有技术的种种不足，现提出一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法，以减少因毛坯密度不均造成毛坯“腰形”的问题。

本发明提供如下技术方案：

一种烧结钕铁硼永磁体制备方法，包括以下步骤：

S1、配制原材料并对所述原材料进行熔炼和氢破碎制成磁粉，其中，所述原材料包括轻稀土、重稀土及金属单质，所述轻稀土为Nd、Pr、Sm、Ce中的一种或几种，所述重稀土为Dy和Tb中的一种或两种，所述金属单质为Cu、Al、Ga、Co、Ho、Zr、Nb、Gd中的一种或几种；将制得磁粉通过气流磨制，使磁粉的平均粒度D50为2.5～4.5μm，且粒度D90与粒度D10的比值小于6.0；将预先磨制好的粒度均匀的磁粉进行取向成型制成一级毛坯，将所述一级毛坯进行等静压制成二级毛坯。所述一级毛坯密度为3.0～4.2g/cm³，所述二级毛坯密度为4.2～5.5g/cm³。

S2、将所述二级毛坯在真空或惰性气体气氛中进行低温垂直取向加压，制成三级毛坯，其中，压力为50MPa～150Mpa，温度为550℃～800℃，保压时间为0min～10min。所述三级毛坯的密度为6.5～7.2g/cm³。