太阳城集团

  • / 5
  • 下载费用:30 金币  

一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510770289.X

申请日:

2015.11.12

公开号:

太阳城集团CN105244162A

公开日:

2016.01.13

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01F 41/02申请公布日:20160113|||实质审查的生效IPC(主分类):H01F 41/02申请日:20151112|||公开
IPC分类号: H01F41/02; H01F1/057; H01F1/08; B22F3/10 主分类号: H01F41/02
申请人: 北京科技大学
发明人: 郭志猛; 牟维国; 隋延力; 董广乐; 王斐
地址: 100083北京市海淀区学院路30号
优先权:
专利代理机构: 北京市广友专利事务所有限责任公司11237 代理人: 张仲波
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201510770289.X

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.11.02|||2016.02.10|||2016.01.13

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,属于稀土永磁材料领域。重稀土元素Dy在高性能烧结钕铁硼中有着不可替代的作用,但由于镝元素价格高昂而且储量有限,本发明目的是寻求一种能有效地提高Dy在烧结钕铁硼中利用率的方法,利用硫氧化物与Dy亲和力小这一特性降低高矫顽力钕铁硼磁铁中Dy的使用量的方法。具体的工艺步骤是:在取向压制前在钕铁硼磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或单质硫,经1小时的混合后取向压制,然后在氩气保护下经1080℃烧结2小时,随后分别在900℃以及500℃下进行两级回火处理。本发明优点是:生产工艺简单,在保证相同矫顽力的前提下明显降低Dy元素的使用量,适合大批量工业生产。

权利要求书

权利要求书
1.  一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,其特征在于取向压制前在磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或单质硫,再将磁粉混合均匀后经取向压制、烧结、二级回火处理,从而得到低Dy含量但保持较高磁性能的磁体;
具体工艺步骤为:
a.在钕铁硼磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或单质硫;
b.将上述混合物在氩气保护下低速滚动球磨一定太阳城集团,将经步骤a处理后的磁粉混合均匀;
c.将磁粉取出,经取向压制后在氩气保护下烧结;
d.对烧结后的磁体进行两级回火处理,进一步改善磁体的显微组织和边界结构;
e.最终得到低Dy含量、高磁性能的钕铁硼磁体。

2.  如权利要求1所述一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤a所述在磁粉中同时加入两种物质:其中一种是一种含有镝元素的金属或合金粉末,另一种是含硫的化合物或单质硫。

3.  如权利要求1所述一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤c所述在氩气保护下的烧结温度为1650-1090℃,在此温度下的保温太阳城集团是1-5h。

4.  如权利要求1所述一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,其特征在于:步骤d所述两级回火处理的温度分别为750-900℃和400-600℃。

说明书

说明书一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法
技术领域
本发明属于稀土永磁材料领域,特别涉及一种制备高磁性能低Dy含量的钕铁硼磁体的方法
技术背景
随着全球能源结构的调整,风力发电产业以及新能源汽车受到了高度的重视并正展现出迅猛发展的态势。风力发电的直驱永磁机组以及电动汽车的驱动电机中的核心部件之一便是具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体。获得高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的一种有效方式是通过在磁体中加入Dy元素从而形成具有更高各向异性场的(Dy,Nd)2Fe14B,从而得到具有更高矫顽力的磁体。目前在钕铁硼磁体中加入Dy元素有三种方式:1,在熔炼的过程中加入含重稀土元素Dy的金属或合金;2,采用双合金的方式在取向压制前在磁粉中加入含重稀土元素的金属粉末或合金粉末;3,通过晶界扩散这种方法在磁体成型后加入重稀土元素。
上述第一种方法的优点是磁体的形状尺寸不受限制,但其缺点是重稀土Dy的利用率较低。同时由于用这种方法生产的磁体中的重稀土元素在磁体中呈现出均匀分布,因此在提高磁体矫顽力的同时会导致剩磁和磁能积的显著下降,从而不利于生产具有优良综合磁性能的永磁材料。上述第三种方法的优点是重稀土Dy的利用率高,但其缺点是磁体的形状与尺寸受到了很大的限制,不能生产形状较复杂和尺寸较大的磁体。
通过双合金方式加入重稀土金属或其合金有如下几种方式:M.H.Ghandehari通过在取向压制前在磁粉中直接加入Dy2O3粉末或Tb4O7粉末然后压制烧结得到具有较高矫顽力的钕铁硼永磁体(M.H.Ghandehari.ReactivityofDy2O3andTb4O7withNd15Fe77B8powderandthecoercivityofthesinteredmagnets.AppliedPhysicsLetters,1986,48:548.)。C.H.deGroot等人研究了通过双合金方式在磁粉中加入DyGa粉末对磁性能的影响(C.H.deGroot,K.H.J.Buschow,etal.Two-powderNd2Fe14BmagnetswithDyGa-addition.JournalofAppliedPhysics.1998,83:388.)。同年伯明翰大学的R.S.Mottram等人系统地研究了在钕铁硼磁铁中加入氢化镝对磁性能的影响(R.S.Mottram,etal.Theuseofmetalhydridesinpowderblendingfor theproductionofNdFeB-typemagnets.1998,38:283.)。2011年美国特拉华大学的A.M.Gabay等人发现通过双合金的方式在磁粉中加入Dy2S3后磁性能的提高要明显高于以同样的方式加入Dy2O3,同时探究了导致这种结果的原因(A.M.Gabay,etal.Dysprosium-savingimprovementofcoercivityinNd-Fe-BsinteredmagnetsbyDy2S3additions.JournalofAppliedPhysics.2011,109:083916.)。
虽然通过双合金方式在磁粉中加入Dy2S3粉末可以更有效地提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力,同时用这种方法生产的磁体不受形状和尺寸方面的限制,但这种方式的一个缺点在于加入Dy2S3时,S/Dy的比例过高而且不可改变,这样就不能发挥S元素提高Dy的利用率的最佳效果。同时由于需要额外合成Dy2S3这一步骤,这种方法也会增加磁体的制造成本。
发明内容
本发明通过在磁粉取向压制前同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或硫单质硫的方式降低Dy元素在钕铁硼磁体中的使用量。分开加入硫元素和镝元素在简化材料制备工艺、降低制造成本的同时还能够调节两种元素之间的比例,因此可以使硫元素促进镝元素在磁体中的利用率达到最佳化。通过这种方式加入镝元素,钕铁硼磁体的形状与尺寸将不受影响,可以制备常规生产方式能制备出的任何形状和尺寸的磁体。通过晶界扩散方式加入镝元素时,镝元素的宏观分布会很不均匀,在接近扩散源的地方的镝元素含量要明显高于远离扩散源的地方的镝含量。镝含量的宏观尺寸不均匀性会导致磁性能的不均匀性从而影响磁体的综合磁性能。而在本发明中所采用的双合金方法则不会产生镝元素的宏观尺寸分布不均匀的问题。
一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法,其特征是在取向压制前在磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或单质硫,然后经取向压制、烧结、二级回火处理,从而得到低Dy含量同时具有较高磁性能的磁体。
具体工艺步骤为:
a.在钕铁硼磁粉中在取向压制前在磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或硫单质;
b.将上述混合物在氩气保护下低速滚动球磨一定太阳城集团;
c.将磁粉取出,经取向压制后在氩气保护下烧结;
d.对烧结后的磁体进行两级回火处理,进一步改善磁体的显微组织和边界结构;
e.最终得到低Dy含量、高磁性能的钕铁硼磁体。
步骤a所述在加入的两种物质分别为:一种是含有镝元素的金属或合金粉末,另一种是含硫的化合物或单质硫。
在氩气保护下通过滚动球磨方式将经步骤a处理后的磁粉混合均匀。
在磁粉经取向压制后在氩气保护下的烧结温度为1650-1090℃,在此温度下的保温太阳城集团是1-5h。
两级回火处理的温度分别为750-900℃和400-600℃。
本发明通过在磁粉取向压制前在磁粉中同时加入一种含有镝元素的金属或合金粉末和一种含硫的化合物或单质硫,其优点在于:
提高镝元素在磁体中的利用率,降低镝元素的用量,降低生产成本;
利用这种方法生产的磁体的形状和尺寸不受限制;
本发明工艺简单,易于工业化生产;
具体实施方式
实施例1:在磁粉取向压制前同时加入0.5wt%Cu2S和1wt%Dy2O3并在混合均匀后压制烧结
选择一种不含镝元素的商用钕铁硼磁粉,其平均粒径为7um左右。在手套箱中分别在三个球磨罐中装入100g上述磁粉同时加入100g左右的不锈钢铁球。三个球磨罐分别标为1号、2号、3号。在2号球磨罐中加入1gDy2O3粉末。在3号球磨罐中加入1gDy2O3粉末然后再加入0.5gCu2S粉末。经滚动球磨1h后,将粉末取出,然后在同一压力下取向压制。压制完成后将生坯放入真空烧结炉中,待真空度达到(3—5)×10-3Pa时,通入高纯氩气,加热至1080℃并保温3h,然后在900℃下回火1h然后快冷,最后在500℃下回火2h。上述3种样品的磁性能如表1。可见,同样的磁粉,同样的制造工艺,加入1wt%Dy2O3的2号样品的矫顽力相比比未加入Dy2O3的1号样品有了明显的提高,但同时剩磁和磁能积以及方形度却有了明显的下降。加入1wt%Dy2O3的同时加入0.5wt%Cu2S的3号样品的矫顽力、 剩磁、磁能积以及方形度对比单纯加入1wt%Dy2O3的2号样品均有提高。
表1未加Dy2O3以及以不同方式加入Dy2O3的三组样品的磁性能

实施例2:在磁粉取向压制前同时加入0.5wt%Ga2S3和3wt%Dy2O3并在混合均匀后压制烧结
选择一种不含镝元素的商用钕铁硼磁粉,其平均粒径为7um左右。在手套箱中分别在三个球磨罐中装入100g上述磁粉同时加入100g左右的不锈钢铁球。三个球磨罐分别标为1号、2号、3号。在2号球磨罐中加入3gDy2O3粉末。在3号球磨罐中加入3gDy2O3粉末然后再加入0.5gGa2S3粉末。经滚动球磨1h后,将粉末取出,然后在同一压力下取向压制。压制完成后将生坯放入真空烧结炉中,待真空度达到(3—5)×10-3Pa时,通入高纯氩气,加热至1080℃并保温3h,然后在900℃下回火1h然后快冷,最后在500℃下回火2h。上述3种样品的磁性能如表1。可见,在磁粉中同时加入3wt%Dy2O3和0.5wt%Ga2S3的3号样品的矫顽力、剩磁、磁能积以及方形度均对比只加3wt%Dy2O3的2号样品高。

关 键 词:
一种 制备 矫顽力 使用 量钕铁硼 磁体 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:一种制备高矫顽力低镝使用量钕铁硼磁体的方法.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6409426.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');