一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙面表場差有效降低的燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，燒結(jié)釹鐵硼磁體在粉末壓制成型的過程中，主相晶粒的取向方向與外 加磁場的方向難以完全相同，后續(xù)加工也會對磁體的雙面表場差（即磁體雙面表面磁通密 度之間的差）產(chǎn)生一定的影響。由于單個磁體的雙面表場存在差異性，導(dǎo)致磁場的一致性 和穩(wěn)定性受到影響。當(dāng)需要多個磁體組合成一個穩(wěn)定磁路時，例如波蕩器系統(tǒng)，要求所使用 的多個磁體的雙面表場具有良好的一致性，以便形成穩(wěn)定磁場。
[0003] 目前降低燒結(jié)釹鐵硼磁體雙面表場差的方法主要集中在毛坯的粉末壓型階段，例 如通過提高模具取向場的均勻性（使釹鐵硼微粉處于模具取向場的均勻區(qū)）來改善燒結(jié)釹 鐵硼磁體的雙面表場差。然而，僅僅通過改進模具取向場的均勻性并不能最大限度的降低 磁體的雙面表場差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種雙面表場差顯著降低的燒結(jié)釹鐵硼磁體。本發(fā)明 還提供一種制造燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，其針對現(xiàn)有方法做出改進，能顯著降低通過該方 法制造的燒結(jié)釹鐵硼磁體的雙面表場差。
[0005] 所述燒結(jié)釹鐵硼磁體的雙面表場差在0?1%的范圍內(nèi)，所述燒結(jié)釹鐵硼磁體的 垂直于取向方向的剩磁與所述取向方向的剩磁的比值小于0. 15。
[0006] 所述雙面表場差優(yōu)選在0?0.5%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.01?0.3%的范圍內(nèi)。
[0007] 本發(fā)明提供的制造燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，包括以下步驟：熔煉原材料制備鑄錠； 粉碎所述鑄錠制備微粉末；對所述微粉末進行超聲波振動處理；壓制經(jīng)超聲波振動處理后 的微粉末來形成壓坯，所用模具是高強度石墨復(fù)合模具；燒結(jié)，將所述壓坯放入料盒時，所 述壓坯的取向方向垂直于所述料盒的底面，在每盒所述壓坯上放置石墨板、鑰板或C-C復(fù) 合板。
[0008] 所述超聲波振動處理的條件是超聲波頻率為20?68KHz、處理時間為5?1800s。
[0009] 所述石墨板、鑰板或C-C復(fù)合板的厚度優(yōu)選是0. 2?1. 0mm。
[0010] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)做出改進。例如，用超聲波振動對微粉進行處理，以降低磁粉 間的團聚效應(yīng)，從而有助于提高磁粉取向的一致。此外，壓制形成壓坯時使用高強度石墨復(fù) 合模具，以幫助保持磁粉在取向過程中的一致性和均勻性。改進燒結(jié)時壓坯的碼盒方式，這 樣進一步保證了取向的一致性。上述制造方法的改進使燒結(jié)釹鐵硼磁體的雙面表場差顯著 地降低，從而確保了磁體產(chǎn)品能在汽車傳感器等高端產(chǎn)品中應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0011] 下面對本發(fā)明的一個【具體實施方式】進行說明。
[0012] 本【具體實施方式】的制造燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，具體如下。
[0013] 第一步，熔煉。使用常規(guī)的技術(shù)熔煉制備R-Fe-B系稀土合金的鑄錠，鑄錠厚度為 0? 2 ?25mm〇
[0014] 第二步，制備微粉末。首先，用機械破碎或氫破碎的方法粉碎鑄錠，得到〈0. 1mm左 右的稀土合金粗粉末。然后，將粗粉末在氣流磨中用氮氣、氬氣或混合氣體進行微粉碎，得 到平均粒徑為3?5ym的微粉末。
[0015] 第三步，對微粉末進行超聲波振動處理。在氮氣或惰性氣體保護下進行，超聲波頻 率為20?68KHz，處理時間為5?1800s。超聲波振動處理的目的是去除釹鐵硼微粉末的 磁團聚效應(yīng)，提高釹鐵硼微粉末在后續(xù)壓型過程中的取向度水平。
[0016] 第四步，壓制成型。將超聲波處理后的微粉末放在模具中通過磁場取向壓制成型， 得到壓坯產(chǎn)品。為了提高模具中磁場的均勻性，改善磁體的磁偏角，使處理后的磁粉取向更 為容易、均勻、一致，本實施方式所用的模具為高強度石墨復(fù)合模具。
[0017] 第五步，燒結(jié)。將壓坯放入料盒中，在本領(lǐng)域公知的燒結(jié)溫度下進行燒結(jié)和時效處 理，得到毛坯產(chǎn)品。碼盤過程中將壓坯的取向方向垂直于料盒的底面放置，以保證磁體的取 向方向不受磁體收縮的影響而產(chǎn)生偏移，從而能在燒結(jié)過程中最大限度地保持磁體的取向 一致性。此外，在每盒壓坯的上端面放置一塊0. 2?1. 0_的石墨板、鑰板或C-C復(fù)合板， 以便對壓坯施加一個微壓力，從而保證在磁體晶粒長大過程中磁體的取向不產(chǎn)生偏移。
[0018] 第六步，回火。用本領(lǐng)域公知的方法對燒結(jié)后的壓坯進行回火處理。
[0019] 以下結(jié)合對比例和實施例對本【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0020] 對比例1
[0021]對比例1的釹鐵硼磁體的化學(xué)成分為：釹（Nd) 31. 9 %、鏑（Dy) 1. 0 %、鈷 (<：〇)1.0%、銅（(：11)0.10%、鎵（6&)0.12%、鈮（恥)0.3%、硼（8)0.97%，其余為鐵。
[0022] 對比例1磁體的制備過程具體如下。
[0023] 第一步，烙煉。按比例配好原材料，在600kg/次的帶述連鑄爐（stripcasting) 內(nèi)熔化，進行鱗片澆鑄，最終得到平均厚度為〇. 3mm的條帶片。
[0024] 第二步，粉碎。對條帶片進行氫破碎處理，然后在工作氣體是氮氣的氣流磨中制成 平均粒度為2?4iim的微粉。
[0025] 第三步，成型。在氮氣保護的封閉壓機中、取向場為1.4T時壓制微粉形成壓坯，所 用模具是常規(guī)的無磁鋼模具。
[0026] 第四步，燒結(jié)。以任意方式將壓坯碼放入料盒，在真空燒結(jié)爐中、1075°C的溫度下 燒結(jié)4小時。
[0027] 第五步，回火。在真空燒結(jié)爐中、600°C的溫度下對燒結(jié)后的壓坯回火5小時，得到 對比例1的磁體。
[0028] 對所制得的磁體的雙面表場差和Br(丄）/Br值進行測定，結(jié)果如表1所示。
[0029] 雙面表場差的具體測定方法是：使用霍爾探頭測量磁體取向面幾何中心處的表場 值，分別得到N極、S極的高斯值；雙面表場差為N極與S極數(shù)值的絕對值相減，再取相減 數(shù)值的絕對值乘以2,然后除以N極與S極數(shù)值的絕對值之和，具體計算公式是雙面表場差 = (2X| |N|-|S| |V(|N| + |S|)。
[0030]Br(丄）/Br的具體測定方法是：從燒結(jié)磁體中制成10mmX10mmX10mm的樣品，分 別沿取向方向和垂直于取向方向的方向飽和磁化，用磁滯回線測量儀測量退磁曲線，獲得Br(丄）、Br,然后計算比值Br(丄）/Br。
[0031]實施例1
[0032] 實施例1的釹鐵硼磁體的化學(xué)組成為：釹（Nd) 31. 9 %、鏑（Dy) 1. 0 %、鈷 (<：〇)1.0%、銅（(：11)0.10%、鎵（6&)0.12%、鈮（恥)0.3%、硼（8)0.97%，其余為鐵。
[0033] 實施例1的磁體的制備過程具體如下。
[0034] 第一步，烙煉。按比例配好原材料，在600kg/次的帶述連鑄爐（stripcasting) 內(nèi)熔化，進行鱗片澆鑄，最終得到平均厚度為〇. 3mm的條帶片。
[0035] 第二步，粉碎。將條帶片進行氫破碎處理。然后在工作氣體是氮氣的氣流磨中制 成平均粒度為2?4iim的微粉。
[0036] 第三步，超聲波振動處理。在氮氣的保護下對微粉進行超聲波振動處理，超聲頻率 為20KHz，處理時間為5s。
[0037] 第四步，壓制成型。在氮氣保護的封閉壓機中、取向場為1.4T時壓制微粉形成壓 坯，所用的模具是高強度石墨復(fù)合模具。
[0038] 第五步，燒結(jié)。將壓坯碼放入料盒，壓坯的取向方向垂直于料盒的底面而放置，并 在碼好的每盒壓坯上放置一塊〇. 2mm的石墨板，然后在真空燒結(jié)爐中、1075°C的溫度下燒 結(jié)4小時。
[0039] 第六步，回火。在真空燒結(jié)爐中、600°C的溫度下對燒結(jié)后的壓坯回火5小時，得到 實施例1的磁體。
[0040] 用與對比例1相同的方法測定實施例1磁體的雙面表場差和Br(丄）/Br值，結(jié)果 如表1所示。
[0041] 表1對比例1和實施例1磁體的雙面表場差和Br(丄）/Br值
[0042]
【主權(quán)項】
1. 一種燒結(jié)欽鐵測磁體，所述燒結(jié)欽鐵測磁體的雙面表場差在0?1 %的范圍內(nèi)，所述 燒結(jié)欽鐵測磁體的垂直于取向方向的剩磁與所述取向方向的剩磁的比值小于0. 15。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)欽鐵測磁體，其特征在于，所述雙面表場差在0?0. 5% 的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)欽鐵測磁體，其特征在于，所述雙面表場差在0. 01? 0. 3%的范圍內(nèi)。
4. 一種制造燒結(jié)欽鐵測磁體的方法，包括W下步驟： 烙煉原材料制備鑄錠； 粉碎所述鑄錠制備微粉末； 對所述微粉末進行超聲波振動處理； 在模具中壓制經(jīng)超聲波振動處理后的微粉末來形成壓逐，所述模具是高強度石墨復(fù)合 模具； 燒結(jié)，將所述壓逐放入料盒時，所述壓逐的取向方向垂直于所述料盒的底面，在每盒所 述壓逐上放置石墨板、鋼板或C-C復(fù)合板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造燒結(jié)欽鐵測磁體的方法，其特征在于，所述超聲波振動 處理的條件是超聲波頻率為20?68KHZ、處理時間為5?1800s。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造燒結(jié)欽鐵測磁體的方法，其特征在于，所述石墨板、鋼板 或C-C復(fù)合板的厚度是0. 2?1. 0mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制造方法。所述燒結(jié)釹鐵硼磁體的雙面表場差在0～1％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0～0.5％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.01～0.3％的范圍內(nèi)，所述燒結(jié)釹鐵硼磁體的垂直于取向方向的剩磁與所述取向方向的剩磁的比值小于0.15。本發(fā)明提供的制造燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，其針對現(xiàn)有技術(shù)做出改進，用該方法制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體的雙面表場差顯著地降低。
【IPC分類】H01F1-057, H01F1-08, B22F3-02, H01F7-02, H01F41-02
【公開號】CN104575919
【申請?zhí)枴緾N201310469601
【發(fā)明人】陳國安, 胡伯平, 趙玉剛, 張瑾
【申請人】三環(huán)瓦克華（北京）磁性器件有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月10日