氢化钕是一种靛蓝色颗粒,具有良好的稳定性。它可以通过在石英管中加热钕粉并通入氢气流的方法来制备。
一项发明报道了一种利用氢化钕提高钕铈铁硼烧结磁体矫顽力的方法,具体步骤如下:
1.制备双主相合金粉末,包括以下步骤:
1)配料:A主相钕铁硼合金和B主相钕铈铁硼合金的成分分别为(Pr1-x,Ndx)a1Fe100-a1-b1-c1Mb1Bc1和(Pr1-y,Ndy)a2Ceb2Fe100-a2-b2-c2-d2Mc2Bd2。其中,M为Nb、V、Ti、Co、Cr、Mo、Mn、Ni、Ga、Zr、Ta、Ag、Au、Al、Pb、Cu、Si等元素中的一种或几种,Pr为镨元素,Nd为钕元素,Ce为铈元素,B为硼元素。满足一定的数值关系。
2)熔炼与速凝鳞片铸锭:采用真空中频感应熔炼并进行速凝鳞片铸锭制备两种主相合金的厚带。
3)氢爆与气流磨:利用氢爆和气流磨将两种主相合金制成平均粒径为1~10μm的磁粉。
2.制备钕氢化合物粉末,包括以下步骤:
1)氢爆:利用氢爆法将纯度大于99.5%的钕制成钕氢化合物的小碎块。
2)气流磨:采用球磨的方法将钕氢化合物破碎成平均颗粒直径为0.1-3.0μm的粉末。
3.混合粉末,包括以下步骤:
1)将制备好的两种主相合金粉末在混料机中均匀混合。
2)将钕氢化合物粉末以质量百分比含量为1%-10%的形式添加到双主相合金中均匀混合。
4.磁场取向成型:在1.5T-2.0T的磁场下对混合的合金粉末进行取向成型,并经过17MPa的冷等静压制成生坯。
5.真空烧结和热处理,包括以下步骤:
1)利用高真空正压烧结炉将生坯在1020~1080℃烧结2~5小时,制成磁体。
2)进行一级回火(860~920℃)和二级回火(410~470℃),最终得到所需的磁体。
这种方法相比现有技术具有以下优点:
1)利用高丰度稀土Ce生产稀土永磁体,可以降低成本并促进稀土资源的综合利用。
2)利用双主相工艺制备的稀土永磁体具有较高的磁性能。
3)通过添加钕氢化合物粉末,可以形成更多富含Nd的硬磁壳层主相,优化磁体的显微组织结构,改善晶界相分布,进一步提高磁体的矫顽力。
4)制备钕氢化合物粉末的过程简单,粉末的粒径为微米级别,可以均匀地包裹在主相周围。在烧结过程中,氢化物的脱氢可以有效抑制磁体的氧化,减少磁体中的氧含量。整个制备过程简便,成本低,非常适合工业中的批量生产。
[1]化学物质辞典
[2][中国发明]CN201611228974.0一种添加氢化钕提高钕铈铁硼烧结磁体矫顽力的方法