本发明涉及一种钕铁硼磁粉助剂及其用途和钕铁硼磁体的制备方法。
背景技术:
1、钕铁硼磁体能够作为新能源汽车驱动电机、机器人伺服系统的核心材料,这对钕铁硼磁体的性能提出了更高的要求。钕铁硼粉体的粒度、分布及流动性等性能,直接决定了磁体的性能表现。传统商业用改性剂难以满足超细磁粉和高丰度磁粉的防氧化处理和流动性改善的需求,且其具有易挥发、气味重、包覆效果差等缺陷,限制了磁体性能的进一步提升。改性剂高温碳化形成的残余碳与晶界富钕相作用,可能会恶化磁体性能。
2、cn118538496a公开了一种烧结钕铁硼含铈磁体的制备方法,将原料按顺序叠放在真空甩带炉中,在氩气气氛下熔炼、浇筑、冷却,得到甩片;将甩片依次进行吸氢、脱氢,得到粗粉;在粗粉中加入防氧化剂和润滑剂,利用气流磨混合研磨,得到细粉;在细粉中加入防氧化剂、润滑剂和压模助剂,混合均匀后作为磁粉。将磁粉进行垂直压模,将压制完成的磁坯在真空烧结炉中进行烧结。防氧化剂为1-十六醇烷、三苯甲醇、硬质酸钙中的至少一种。润滑剂为聚乙二醇、120#汽油中的至少一种。压模助剂为甘油、乙二醇中的至少一种。
3、cn11724962a公开了一种钕铁硼磁铁的处理工艺,将钕铁硼材料在氢破碎处理炉中处理,得到钕铁硼颗粒;将钕铁硼粗粉和第一抗氧化剂加入至行星式球磨仪中,再加入无水乙醇进行球磨,球磨结束后干燥处理,得到钕铁硼粗粉;向钕铁硼粗粉中加入第一抗氧化剂,混合均匀后,置于气流粉碎机中处理,粉碎结束后干燥处理,得到钕铁硼细粉;将第二抗氧化剂加入至丙酮中混合均匀作为喷雾溶剂,将钕铁硼细粉置于喷雾蒸发器中处理,得到钕铁硼后处理物。将钕铁硼后助理物按照预制形状进行压制,得到钕铁硼磁铁毛坯。将钕铁硼磁铁毛坯热处理,得到钕铁硼磁体。第一抗氧化剂为氧化铁黑酯化物。第二抗氧化剂由山奈素衍生物负载于五氧化二钽微球上制备得到。
4、上述制备方法中加入的助剂对于钕铁硼磁体的磁性能的提升效果有限。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于提供一种钕铁硼磁粉助剂,该钕铁硼磁粉助剂能够有效地提高钕铁硼磁体的磁性能。本发明的另一个目的在于提供一种钕铁硼磁粉助剂的用途。本发明的再一个目的在于提供一种钕铁硼磁体的制备方法,该制备方法能够提高钕铁硼磁体的磁性能。
2、上述目的通过如下方案实现。
3、一方面,本发明提供了一种钕铁硼磁粉助剂,包括组分a和组分b;
4、所述组分a包括40~85重量份乙撑双芥酸酰胺,20~50重量份含有8~26个碳原子的饱和脂肪酸和0.05~0.5重量份二硫化钼;
5、所述组分b包括脂肪酸酯和式(i)所示的硼酸酯,所述脂肪酸酯和硼酸酯的体积比为1:(0.5~3);
6、
7、其中,r1~r3分别独立地选自c1~c6的烷基;
8、所述脂肪酸酯由含有8~20个碳原子的脂肪族一元酸和含有1~10个碳原子的脂肪族一元醇缩聚得到。
9、根据本发明的钕铁硼磁粉助剂,优选地,饱和脂肪酸选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、正二十酸中的一种或多种。
10、根据本发明的钕铁硼磁粉助剂,优选地,所述脂肪酸酯由含有12~18个碳原子的脂肪族一元酸和含有1~8个碳原子的脂肪族饱和一元醇缩聚得到;
11、式(i)中,r1~r3分别独立地选自c2~c4的烷基。
12、根据本发明的钕铁硼磁粉助剂,优选地,所述脂肪酸酯选自油酸乙酯、油酸异辛酯、棕榈酸甲酯、月桂酸甲酯、豆蔻酸甲酯、硬脂酸甲酯中的一种或多种;
13、所述硼酸酯选自硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯、硼酸三乙酯中的一种或多种。
14、另一方面,本发明提供了一种钕铁硼磁粉助剂在提高钕铁硼磁体磁性能中的用途。
15、又一方面,本发明提供了一种钕铁硼磁体的制备方法,包括如下步骤:
16、(1)将钕铁硼粗粉和上述钕铁硼磁粉助剂中的组分a混合后进行气流磨,得到钕铁硼细粉;
17、(2)将钕铁硼细粉和上述钕铁硼磁粉助剂中的组分b混合,得到改性钕铁硼磁粉;
18、(3)将改性钕铁硼细粉磁场取向成型,得到钕铁硼坯体;
19、(4)将钕铁硼坯体烧结和时效处理,得到钕铁硼磁体。
20、根据本发明的制备方法,优选地,步骤(1)中,组分a的用量为钕铁硼粗粉质量的0.2~0.8‰;
21、步骤(2)中,组分b的用量为钕铁硼细粉质量的0.2~0.95‰。
22、根据本发明的制备方法,优选地,所述钕铁硼粗粉的粒径范围为30~400μm,所述钕铁硼细粉的比表面平均直径为1.5~5μm;
23、将钕铁硼坯体在340~390℃下一级烧结40~70min,在430~550℃下二级烧结50~80min,在1000~1200℃下三级烧结3~7h;
24、时效处理包括一级时效处理和二级时效处理,一级时效处理温度为750~1000℃,一级时效处理时间为0.2~5h,二级时效处理温度为400~650℃,二级时效处理时间为1~7h;
25、所述钕铁硼磁体中氮元素含量为225~742ppm。
26、根据本发明的制备方法,优选地,还包括如下步骤:将原料冶炼,形成合金片;将合金片氢破碎,得到钕铁硼粗粉。
27、根据本发明的制备方法,优选地,所述钕铁硼粗粉的元素成分如下:
28、
29、
30、本发明的钕铁硼磁粉助剂能够改善磁粉的流动性,便于磁粉成型,获得取向度高的高密度压坯。本发明的钕铁硼磁粉助剂能够省略等静压工序一次成型,简化钕铁硼磁体的制备工艺。本发明的钕铁硼磁粉助剂能够显著地提高钕铁硼磁体的磁性能。
1.一种钕铁硼磁粉助剂,其特征在于,所述钕铁硼磁粉助剂包括组分a和组分b;
2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁粉助剂,其特征在于,饱和脂肪酸选自辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、正二十酸中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁粉助剂,其特征在于,所述脂肪酸酯由含有12~18个碳原子的脂肪族一元酸和含有1~8个碳原子的脂肪族饱和一元醇缩聚得到;
4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁粉助剂,其特征在于,所述脂肪酸酯选自油酸乙酯、油酸异辛酯、棕榈酸甲酯、月桂酸甲酯、豆蔻酸甲酯、硬脂酸甲酯中的一种或多种;
5.根据权利要求1~4任一项所述的钕铁硼磁粉助剂在提高钕铁硼磁体磁性能中的用途。
6.一种钕铁硼磁体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述钕铁硼粗粉的粒径范围为30~400μm,所述钕铁硼细粉的比表面平均直径为1.5~5μm;
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,还包括如下步骤:
10.根据权利要求6~9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述钕铁硼粗粉的元素成分如下: