含氮硼復合相磁性材料及制備方法技術

本發明專利技術提供一種含氮硼復合相磁性材料，該材料具有高剩余磁感應強度，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。該永磁材料中各成分的質量百分比為：Nd24-30%，Y2.4-3.0%，Eu3.6-4.5%，Ｃｅ1.2-1.5%，Ｔｂ1.2-1.5%，B2-4%，P0.2-0.6%，Ba0.12-0.3%，V0.45-0.60%,其余為Fe，該永磁材料中還含有質量百分數為0.55-0.86%的N。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于金屬材料領域，設及一種含氮棚復合相磁性材料及制備方法及制備方 法。
技術介紹
： CN201410682666. X公開了稀±永磁材料及其制備方法，其中稀±永磁材料的主要組成 為（W重量百分比計，wt%)，PrNd 28-35%;Dy或Tb中一種或兩種合計0-5%;B1.0%;M0.01-l0%，余量為Fe，其中M元素為鐵、錫、錯、銅、鉆、妮、侶、儘、嫁、銘、儀、鋒、儀中的一種或幾種， 并且當銅、鉆、妮、侶存在時，Co 0-3%;A10.2-1.5%;Nb〇-〇.5%;Cu〇-〇.2%。但是該材料的剩余 磁感應強度不夠高。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種含氮棚復合相磁性材料，該材料 具有高剩余磁感應強度。 本專利技術的另一目的是提供一種含氮棚復合相磁性材料制備方法，該制備方法工藝 簡單，生產成本低，適于工業化生產。[000引本專利技術的目的是通過W下技術方案實現的： 一種含氮棚復合相磁性材料，該永磁材料中各成分的質量百分比為:Nd 24-30 %，Υ 2.4-3.00/0,化 3.6-4.50/0, Cel.2-1.50/0，Tbl.2-1.50/0，Β2-40/0，Ρ 0.2-0.60/0，Ba 0.12-0.3 0/0，V 0.45-0.60%,其余為化。 該永磁材料中炯、￥、611、〇6、了如勺質量比為10:1:1.5:0.5:0.5。 該永磁材料中還含有質量百分數為0.55-0.86%的N。 -種含氮棚復合相磁性材料的制備方法，該方法包括如下步驟： 1) 廢料處理： 先將巧光粉廢料置于賠燒爐中于500-650°C溫度下行預處理，處理溫度，保溫時間1-2 小時，冷卻后球磨至20- 80微米，得預處理廢料;接著將預處理廢料加入到濃度為4-7mol/L 的鹽酸中，然后加入雙氧水，在90- 98°C范圍保溫1-2小時;預處理廢料與鹽酸的質量體積 比為1.3-1.5 kg/L，預處理廢料與雙氧水的質量體積比為0.2-0.3 kg/L;然后用水浸洗 3-5次，得酸溶渣備用；取酸溶渣與化2C03混合均勻，在1000°C賠燒化后，再用2-4 mol/L的 鹽酸處理，酸溶渣與化2C03的質量比為1:(1-2)，預處理廢料與鹽酸質量體積比為0.5-0.9kg/L，最后用水浸洗3-5次收集到的沉淀物，在120°C的溫度下保持1小時烘干，再置于 1050-1100°C的溫度下保溫1-1.5個小時，冷卻后得到沉淀稀±氧化物，備用； 2) 研磨配料:對上述沉淀稀±氧化物進行Y、E U、Ce、Tb含量測定，測定后向沉淀相 應稀±氧化物進行成份調整，調整后的沉淀物稀±氧化物中Nd、Y、Eu、Ce、Tb的質量比為 10:1:1.5 :0.5:0.5，調后混勻研磨至粒徑為0.5-0.8mm得復合稀±氧化物粉末； 3) 復合稀±合金:將上述復合稀±氧化物粉末放入電解爐中，其中電解溶劑為LiF -化3A1F6-化F-CaF2混合物，電解溶劑中各成份的質量百分比為LiF55-60%，化3A1F6 23- 26%，化F ο. 1-0.04%，其余為CaF2，電解溶劑與稀±氧化物粉末的質量比為(4-5) : 1，電解爐 的電流強度為75A，工作溫度為970-1200°C;電解20-30分鐘后，得到復合稀±合金； 4)制備含氮棚復合相磁性材料合金錠:按照如下質量百分比進行配料:Nd 24-30 %，Y 2.4-3.0%,Eu 3.6-4.5%,Cel.2-1.5%,Tbl.2-1.5%, B2-4%,P 0.2-0.6%, Ba 0.12-0.3 %，V 0.45-0.60%，其余為化;其中Ba、VW純金屬方式加入，BW含B質量百分比為25%的鐵棚 合金方式加入;PW含P質量分數為25%的憐鐵的形式加入，余量化W純金屬方式加入;Nd、Υ 、Eu、C e、TbW上述電解制備的混合稀±合金形式加入，其中Nd、Y、Eu、C e、Tb的質量比 為10 :1:1.5:0.5:0.5,將按配好的原料加入到真空感應爐的相蝸中，加熱達到1550-1600 °C，保溫20分鐘后誘入錠模中，自然冷卻得到復合相磁性材料合金錠。 本專利技術的進一步設計在于： 該方法還包括步驟5)制粉壓型燒結:將上述復合相磁性材料合金錠制帶、滲氮、制粉、 壓制成型、燒結后熱處理即得到含氮棚復合相磁性材料。 步驟5)中，制帶時，將步驟4)得到的合金錠放入真空感應成型爐內的重烙管式相 蝸中進行重烙，重烙溫度為1600-1670°C，重烙管式相蝸的底部置于真空感應快澤爐轉輪輪 緣之上2-4mm處，將上述合金錠置于管式相蝸內烙化，合金烙融后在氣氣作用下從相蝸底部 的孔中噴出與旋轉的轉輪邊緣接觸，形成厚度為670-750μπι、寬度為12-15 mm的合金條帶， 轉輪輪緣的旋轉線速度為21-23m/s。 步驟5)中，滲氮、制粉時，將合金條帶放入滲氮爐中，升溫至570-600°C，保溫5-12 min,滲氮爐的氨流量為9-13 L /min。隨爐冷卻后取出，對條帶進行翻動后，再放入滲氮爐 中，升溫至570-610°C，保溫8-10 min,滲氮爐的氨流量為9-13 L /min,將冷卻后的滲氮合 金條帶粗碎到3-6mm后，放入通過氣流磨制備出平均粒度為2.8-3.2WI1的粉末； 步驟5)中，壓制成型、燒結后熱處理時，將粉末放入壓機模具中，在3-4T壓力下壓制成 型，將壓制巧置于1180-1210°C的燒結爐中燒結2-4小時，燒結爐真空度要求小于O.lPa，最 后在400-450°C，真空度要求小于0.1化的條件下熱處理1-2小時;冷卻后再將磁體放置在磁 場強度為4-7T的熱處理爐內，于1050-1150°C真空環境中保溫2-3 h后隨爐冷卻，即得到復 合相磁性材料。 與現有技術相比，本專利技術的顯著優點是： 本專利技術材料中由于有多種稀上元素的存在，因此在組織中形成Nd 2Fei4B、(Nd, Eu) 2 化 14 B、Ce 2Fei4B、TbsFewB、Y2Fei4B等多個磁性主相。當Nd、Y、Eu、Ce、Tb的質量比 為10:1:1.5:0.5:0.5時，主晶相Neb化14 B晶粒之間會被另外不同的主晶相如Ce 2 Feu B 相、Y2Fei4B相等隔開，運樣便會改變單一主相Nd 2Fei4B晶粒之間的直接交換作用。運種效 應會使磁體矯頑力提高。[001引本專利技術材料中，充分發揮了B和N的互補效應。在有V存在的條件下，稀±與N會形成 新的主相。氮在結構中占據特定的間隙晶位，可W靈敏地調節稀±4f電子的晶場作用和鐵 3d電子的能帶結構，從而使鐵的原子磁矩增加，使稀±4f電子的晶場作用發生根本變化。本專利技術材料中，P、Ba及固溶在基體中Tb、Eu的作用是使晶粒均勻化、細化、規則 化，改善交換禪合釘扎場H，降低材料內部的散磁場，提高磁體在高溫下的使用性能。隨著 溫度在一定范圍的增加，磁體的磁通不可逆損失明顯降低，使用溫度不斷提高，耐高溫性能 不斷改善。 Ce、Y、化結合不僅可W改善材料的耐腐蝕性，而且可W改善交換禪合釘扎場H，保 證材料的穩定性能，如加入量不足，不足W發揮其作用。過多，效果不再明顯，而且浪費元 素。 V本身具有高穩定性，具有高溫抗氧化性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含氮硼復合相磁性材料，其特征在于：該永磁材料中各成分的質量百分比為：Nd?24?30?%，Y?2.4?3.0%，Eu?3.6?4.5%，Ｃｅ1.2?1.5%，Ｔｂ1.2?1.5%，B2?4%，P?0.2?0.6%，Ba?0.12?0.3?%，V?0.45?0.60%,?其余為F，該永磁材料中還含有質量百分數為0.55?0.86%的?N。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張作州，
申請(專利權)人：江蘇南方永磁科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32