專利名稱：鋅納米顆粒摻雜制備的高耐蝕性燒結釹-鐵-硼基永磁材料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備具有高耐蝕性的釹-鐵-硼基永磁材料的方法，屬于磁性材料技術領域。
背景技術：
燒結釹鐵硼磁體是迄今為止磁性最強的永磁材料，廣泛地應用于電子、機電、儀表和醫(yī)療等諸多領域，是當今世界上發(fā)展最快，市場前景最好的永磁材料。但是燒結釹鐵硼磁體ー個最明顯的缺點是耐腐蝕性差，從而大大地限制了這類磁體在高溫和潮濕等環(huán)境中的應用。目前提高燒結釹鐵硼磁體耐蝕性能主要有兩種途徑合金化法和防腐蝕涂層法。合金化法是指在合金熔煉過程中加入微量的合金元素，這種發(fā)放能在一定程度上提高磁體的耐腐蝕性能，但是會明顯降低磁體的磁性能，提高制造成本。目前涂層技術已經發(fā)展成目前燒結釹鐵硼磁體防腐的實用化技術并取得了相對較好的效果。但是涂層方法還存在均勻性差、結合力低及出現(xiàn)微裂紋等問題，而且會造成環(huán)境污染。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)狀，本發(fā)明提出采用鋅(元素符號&1，下同)納米顆粒摻雜的方法制備無需鍍層的燒結釹鐵硼磁體。將ー定數量的加納米顆粒與直接與釹鐵硼微米顆?；旌?，使得ai納米顆粒均勻分布并包覆于釹鐵硼顆粒表面。所添加的ai納米顆粒經過燒結及熱處理過程富集在磁體內主相Nd2I^14B晶粒邊界處，從而顯著提高了磁體的耐腐蝕性，達到磁體無需鍍層的效果。與此同吋，Zn納米顆粒的添加對磁體的磁性能沒有明顯的負面影響。一種制備耐腐蝕釹鐵硼基永磁材料的方法，其特征在干，包括以下步驟(1)采用速凝薄片エ藝制備釹鐵硼基速凝薄片，之后用氫爆法將合金薄片破碎并通過氣流磨粉碎制備3-5微米釹鐵硼基原料粉末；(2)將平均粒徑100-500納米的Si納米粉末加入步驟(1)中制備好的釹鐵硼基粉末中，添加比例為釹鐵硼基粉末重量的1. 0-4. 0%，將兩種粉末混合均勻；(3)將步驟( 經過均勻混合后的粉末在2. 5T的磁場中取向并壓制成型；(4)將步驟(3)得到的壓坯置入真空燒結爐內，然后升高溫度在1020-1120°C燒結 2-4小時，最后分ニ級進行熱處理，其中ー級熱處理溫度830°C _930°C，時間1_3小時；二級熱處理溫度480°C -630°C，時間1-3小時；最終獲得高耐蝕性的燒結釹鐵硼磁體。根據我們的大量研究發(fā)現(xiàn)，所摻雜Si納米顆粒的平均粒徑(即顆粒直徑)對于磁體最終的耐腐蝕性有著重要影響。如果摻雜加納米顆粒的直徑過小(小于loo納米)，則 Zn納米顆粒與釹鐵硼微米顆粒無法混合均勻，造成Si納米顆粒團聚；反之，如果摻雜Si粉末顆粒的直徑過大(大于500納米)，則Si納米顆粒達不到均勻包覆釹鐵硼基微米顆粒的效果。結果顯示，采用過小或者過大的Si粉末顆粒進行摻雜，磁體的耐腐蝕性能會有所改善，但是達不到最佳效果。本發(fā)明所制備的磁體在高壓加速腐蝕實驗121°C，0. 2MPa,500小時條件下腐蝕失重低于ang/cm3。
具體實施例方式實施例1利用速凝技術將成分為Nd13.7FebalAla3B6(原子百分含量)的合金制備為薄片，隨后采用氫破碎-氣流粉碎エ藝將粉末制成平均粒徑3微米的粉末。之后將重量百分比1. 0% 的、平均粒徑100納米的Si納米粉末添加到上述初始粉末中，利用混料機將兩種粉末進行均勻的混合。將經過均勻混合后的粉末在2. 5T的磁場中取向并壓制成型。然后將壓坯置入高真空燒結爐內，升溫至1120°C燒結3小時。之后分ニ級進行熱處理，其中ー級熱處理溫度930°C，時間2小時；二級熱處理溫度580°C，時間1小吋。即獲得高耐蝕性的燒結釹鐵硼基磁體。對比例采用上述相同的エ藝制備了未摻雜、摻雜1. 0%的平均粒徑2微米和摻雜1. 0%的平均粒徑2納米Si顆粒的Ndia2Pri5FebznZna3B6燒結磁體作為對比實驗。利用B-H回線儀測試了四種磁體的磁性能，同時利用高壓反應釜(121°C，0. 2MPa, 500h)測試了磁體的耐腐蝕性。所制備磁體的各項磁性能及耐腐蝕性能指標列于表1中。表10. Owt^和1. Owt% Zn顆粒摻雜燒結磁體磁性能及耐腐蝕性能對比
權利要求
1.鋅納米顆粒摻雜制備高耐蝕性燒結釹-鐵-硼基永磁材料的方法，其特征在干，包括以下步驟(1)采用速凝薄片エ藝制備釹鐵硼基速凝薄片，之后用氫爆法將合金薄片破碎并通過氣流磨粉碎制備3-5微米釹鐵硼基原料粉末；(2)將平均粒徑100-500納米的Si納米粉末加入步驟(1)中制備好的釹鐵硼基粉末中，添加比例為釹鐵硼基粉末重量的1. 0-4. 0%，將兩種粉末混合均勻；(3)將步驟( 經過均勻混合后的粉末在2.5T的磁場中取向并壓制成型；(4)將步驟(3)得到的壓坯置入真空燒結爐內，然后升高溫度在1020-1120°C燒結2_4 小時，最后分ニ級進行熱處理，其中ー級熱處理溫度830°C-930°C，時間1-3小時；二級熱處理溫度480°C -630°C，時間1-3小時；最終獲得高耐蝕性的燒結釹鐵硼磁體。
2.按照權利要求1的方法所制備的ー種釹-鐵-硼基永磁材料。
全文摘要
鋅納米顆粒摻雜制備的高耐蝕性燒結釹-鐵-硼基永磁材料及制備方法，屬于磁性材料技術領域。將平均粒徑100-500納米的Zn納米粉末加入到3-5微米釹鐵硼基粉末中混合均勻，添加量為1.0-4.0％，然后在2.5T的磁場中取向并壓制成型；置入真空燒結爐內，然后升高溫度在1020-1120℃燒結2-4小時，最后分二級進行熱處理，一級熱處理溫度830℃-930℃，時間1-3小時；二級熱處理溫度480℃-630℃，時間1-3小時；最終獲得高耐蝕性的燒結釹鐵硼磁體。本發(fā)明顯著提高了磁體的耐腐蝕性，達到磁體無需鍍層的效果。高壓加速腐蝕實驗121℃，0.2MPa，500小時條件下腐蝕失重低于2mg/cm3。
文檔編號B22F3/16GK102568731SQ201110460590
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者劉衛(wèi)強, 孫超, 岳明, 張東濤, 張久興 申請人:北京工業(yè)大學