技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于磁性功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料及制備方法。
背景技術(shù)：
釹鐵硼是磁性材料，由于其優(yōu)異的磁性能而被稱為“磁王”。釹鐵硼磁性材料是釹，氧化鐵等的合金。又稱磁鋼。釹鐵硼具有極高的磁能積和矯力，同時(shí)高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，釹鐵硼的優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比高，具良好的機(jī)械特性；不足之處在于居里溫度點(diǎn)低，溫度特性差，且易于粉化腐蝕，必須通過(guò)調(diào)整其化學(xué)成分和采取表面處理方法使之得以改進(jìn)，才能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。
自從1983年Sagawa等人發(fā)現(xiàn)釹鐵硼磁體以來(lái)，其優(yōu)異的磁性能創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)的最高紀(jì)錄，從而宣告了第三代稀土永磁體的誕生，理論磁能積(BH)可達(dá)64MGOe(509kJ／m3)，實(shí)驗(yàn)室磁能積(BH)已達(dá)59MGOe(469kJ／m3)，工業(yè)規(guī)?？缮a(chǎn)磁能積(BH)高達(dá)52MGOe(413kJ／m3)的磁體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料及制備方法。
本發(fā)明高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料；是由釹鐵硼粉末、納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬燒結(jié)而成；所述釹鐵硼粉末的組分及質(zhì)量百分比為：
Nd 25.6～27.1%、B 0.76～0.89%、Ni 0.45～0.53%、Y 0.25～0.32%、Ga 0.35～0.43%、Nb 1.04～1.16%、Pr 3.9～4.6%、Al 0.34～0.41%、余量為Fe。
作為優(yōu)化，該高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，所述納米鉍粉粒徑為50～60nm、納米鍶鐵氧體粒徑為20～30nm、納米二硫化鉬粒徑為40～50nm。
制備該高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的方法，包括以下步驟：
（1）按照質(zhì)量百分比Nd 25.6～27.1%、B 0.76～0.89%、Ni 0.45～0.53%、Y 0.25～0.32%、Ga 0.35～0.43%、Nb 1.04～1.16%、Pr 3.9～4.6%、Al 0.34～0.41%、余量為Fe配比原料，將該原料放入真空速凝甩帶爐中，熔煉成厚度在0.2～0.3mm 之間的薄片；
（2）將步驟（1）中的薄片，加入氫破爐，并在550～570℃脫氫6小時(shí)制成粗粉；然后經(jīng)過(guò)氣流磨后制成平均粒度均為2～3μm 的磁粉；
（3）將納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬、三乙醇胺按照質(zhì)量比為16：42：6：3的比例混合，加入超細(xì)研磨機(jī)中，研磨混合1～2小時(shí)，得到納米混合粉末；
（4）將步驟（2）中的磁粉、步驟（3）中的納米混合粉末按照質(zhì)量比為100：8的比例，加入到行星式球磨機(jī)中混合均勻，得混合粉料；
（5）將步驟（4）中的混合粉料，置于在1.8～2.5T 的磁場(chǎng)中取向并壓制成壓坯，放入真空燒結(jié)爐內(nèi)930～980℃燒結(jié)1小時(shí)，快冷風(fēng)冷后，抽真空在1080～1150℃二次燒結(jié)2.5小時(shí)，經(jīng)815～855℃回火處理3 h，經(jīng)665～715℃二次回火處理2 h。
本發(fā)明高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料；由納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬分散混合制成的納米混合粉，由納米混合粉均勻分散包裹主相晶粒表面層，經(jīng)過(guò)兩次燒結(jié)，兩次回火制成。本發(fā)明高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料；具有高的剩磁和最大磁能積，剩磁達(dá)到1.49T，最大磁能積達(dá)到438kJ/m3；同時(shí)其矯頑力也得到提高。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一：制備該高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的方法，包括以下步驟：
（1）按照質(zhì)量百分比Nd 25.9%、B 0.81%、Ni 0.48%、Y 0.27%、Ga 0.37%、Nb 1.08%、Pr 4.1%、Al 0.36%、余量為Fe配比原料，將該原料放入真空速凝甩帶爐中，熔煉成厚度在0.2～0.3mm 之間的薄片；
（2）將步驟（1）中的薄片，加入氫破爐，并在560℃脫氫6小時(shí)制成粗粉；然后經(jīng)過(guò)氣流磨后制成平均粒度均為2～3μm 的磁粉；
（3）將納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬、三乙醇胺按照16：42：6：3比例混合，加入QDmill/思創(chuàng)SC-H型納米超細(xì)研磨機(jī)中，研磨混合1.5小時(shí)，得到納米混合粉末；
（4）取步驟（2）中的磁粉100公斤、步驟（3）中的納米混合粉末8公斤，加入到DEY-PBM-H-2L臥式行星式球磨機(jī)中混合均勻，得混合粉料；
（5）將步驟（4）中的混合粉料，置于在2.1T 的磁場(chǎng)中取向并壓制成壓坯，放入真空燒結(jié)爐內(nèi)955℃燒結(jié)1小時(shí)，快冷風(fēng)冷后，抽真空在1110℃二次燒結(jié)2.5小時(shí)，經(jīng)835℃回火處理3 h，經(jīng)685℃二次回火處理2 h；
用NIM-10000型磁性能測(cè)試儀測(cè)量該實(shí)施例樣品的磁性能為：剩磁(Br) 1.49T ；磁感應(yīng)矯頑力(bHc) 873 kA/m；內(nèi)稟矯頑力(jHc) 1495 kA/m；最大磁能積(BH)max 438kJ/m3；居里溫度(Tc) 317℃。
實(shí)施例2：制備該高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的方法，包括以下步驟：
（1）按照質(zhì)量百分比Nd 25.6%、B 0.76%、Ni 0.45%、Y 0.25%、Ga 0.35%、Nb 1.04%、Pr 3.9%、Al 0.34%、余量為Fe配比原料，將該原料放入真空速凝甩帶爐中，熔煉成厚度在0.2～0.3mm 之間的薄片；
（2）將步驟（1）中的薄片，加入氫破爐，并在550℃脫氫6小時(shí)制成粗粉；然后經(jīng)過(guò)氣流磨后制成平均粒度均為2～3μm 的磁粉；
（3）將納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬、三乙醇胺按照16：42：6：3比例混合，加入QDmill/思創(chuàng)SC-H型納米超細(xì)研磨機(jī)中，研磨混合1小時(shí)，得到納米混合粉末；
（4）取步驟（2）中的磁粉100公斤、步驟（3）中的納米混合粉末8公斤，加入到DEY-PBM-H-2L臥式行星式球磨機(jī)中混合均勻，得混合粉料；
（5）將步驟（4）中的混合粉料，置于在1.8T 的磁場(chǎng)中取向并壓制成壓坯，放入真空燒結(jié)爐內(nèi)930℃燒結(jié)1小時(shí)，快冷風(fēng)冷后，抽真空在1080℃二次燒結(jié)2.5小時(shí)，經(jīng)815℃回火處理3 h，經(jīng)665℃二次回火處理2 h；
用NIM-10000型磁性能測(cè)試儀測(cè)量該實(shí)施例樣品的磁性能為：剩磁(Br) 1.48T；磁感應(yīng)矯頑力(bHc) 872 kA/m；內(nèi)稟矯頑力(jHc) 1497 kA/m；最大磁能積(BH)max 437kJ/m3；居里溫度(Tc) 316℃。
實(shí)施例3：制備該高磁能積燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的方法，包括以下步驟：
（1）按照質(zhì)量百分比Nd 27.1%、B 0.89%、Ni 0.53%、Y 0.32%、Ga 0.43%、Nb 1.16%、Pr 4.6%、Al 0.41%、余量為Fe配比原料，將該原料放入真空速凝甩帶爐中，熔煉成厚度在0.2～0.3mm 之間的薄片；
（2）將步驟（1）中的薄片，加入氫破爐，并在570℃脫氫6小時(shí)制成粗粉；然后經(jīng)過(guò)氣流磨后制成平均粒度均為2～3μm 的磁粉；
（3）將納米鉍粉、納米鍶鐵氧體、納米二硫化鉬、三乙醇胺按照16：42：6：3比例混合，加入QDmill/思創(chuàng)SC-H型納米超細(xì)研磨機(jī)中，研磨混合2小時(shí)，得到納米混合粉末；
（4）取步驟（2）中的磁粉100公斤、步驟（3）中的納米混合粉末8公斤，加入到DEY-PBM-H-2L臥式行星式球磨機(jī)中混合均勻，得混合粉料；
（5）將步驟（4）中的混合粉料，置于在2.5T 的磁場(chǎng)中取向并壓制成壓坯，放入真空燒結(jié)爐內(nèi)980℃燒結(jié)1小時(shí)，快冷風(fēng)冷后，抽真空在1150℃二次燒結(jié)2.5小時(shí)，經(jīng)855℃回火處理3 h，經(jīng)715℃二次回火處理2 h；
用NIM-10000型磁性能測(cè)試儀測(cè)量該實(shí)施例樣品的磁性能為：剩磁(Br) 1.48T；磁感應(yīng)矯頑力(bHc) 871kA/m ；內(nèi)稟矯頑力(jHc) 1494 kA/m；最大磁能積(BH)max 436kJ/m3；居里溫度(Tc) 318℃。