D0I:10.13374/i.issn1001053x.2004.03.015 第26卷第3期 北京科技大学学报 Vol.26 No.3 2004年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2004 HD处理烧结磁体制备各向异性NdFeB磁粉 强文江汤虹孙爱芝 北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要研究了通过吸氢破碎(HD)处理由烧结NFeB磁体制取各向异性磁粉的方法.实验结 果表明：D处理温度是该处理过程中的关键参数，对于最终获得的各向异性磁粉的矫顽力 具有显著的影响，同时D处理温度的变化决定了烧结磁体破碎过程中的断裂方式.当HD处 理温度为220℃时，磁体主要以沿晶断裂方式破碎，再经过950℃温度下的热处理，获得的各 向异性磁粉的矫顽力达到490kA/m. 关键词NdFeB烧结磁体：各向异性磁粉：HD方法：矫顽力 分类号TG132.272;TM271.3 通过破碎烧结NdFeB磁体制备磁粉，可以通理阶段，继续抽真空并升高温度至750℃以上彻 过继承其Nd.Fe.B相晶粒的相对取向关系来获得 底脱氢，并在不同温度T下进行最终热处理.用 非常好的各向异性.早在20世纪80年代，就有人T℃-201A脉冲磁强计测量磁粉的磁性能.磁粉装 尝试通过机械破碎烧结磁体来制备高性能磁粉. 填于内径为2mm的玻璃管，装填高度为3cm.通 然而，烧结块材一旦破碎成细小的磁粉，就会丧 过光学显微镜对镶嵌于电木粉中的磁粉的金相 失其高矫顽力，磁粉的硬磁性能因此也很低.不 磨样进行观察.用X射线衍射分析了不同磁 过，磁性材料的矫顽力是典型的组织敏感量，不 粉样品的相组成，所用X射线为CuK(波长2 仅取决于合金成分，还对其微观组织结构有非常 =0.105406nm). 强的依赖性.文献[2]是将机械破碎后的磁粉在 适当温度下进行热处理，文献[3,4]将烧结磁体加 热到较高温度下再进行破碎.尽管这两种方法所 制得的磁粉，其矫顽力都显著高于室温下破碎后 580℃ 的磁粉，但还是比较低.本文尝试利用合金吸氢 真空 真空 破碎(Hyd山ogen Decrepitation,简称HD)方法，由烧 结磁体制取各向异性磁粉. 常压H2 时间 1实验方法 图1HD方法制备磁粉的工艺流程图 将块状NdFeB烧结磁体粗破碎成大约3mm Fig.1 Schematic of powders manufacturing process by 左右的小块，置于封闭的石英管中，采用如图1 HD method 所示的工艺进行处理.处理过程分为三个主要阶 2结果与讨论 段：第I阶段为HD处理破碎阶段.该阶段中，样 利用HD处理将NdFeB烧结磁体块破碎成磁 品在真空室中被加热到设定的HD处理温度To 粉的方法中，处理温度Tm对破碎效果产生显著 下，通入常压氢气，合金吸氢破碎成磁粉，第Ⅱ阶 影响.常压氢气在室温下不能将NdFeB永磁合金 段为预脱氢处理.真空状态下将样品加热到 破碎.通过加热提高T加实现对烧结磁体的破碎， 580℃保温一段时间.第Ⅲ阶段为终脱氢和热处 实验中Tm=150-260℃.图2给出了经过30min处 收稿日期200307-29强文江男，39岁，副教授，博士 理后，磁粉获取比例与Tm之间的关系.磁粉比例 大教育部背年骨干教师资助计划 为烧结磁块处理破碎后用60目筛进行筛分得到第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 处理烧结磁体制备各 向异性 磁粉 强 文 江 汤 虹 孙 爱芝 北 京科技 大 学材 料科 学 与工 程 学 院 ， 北 京 摘 要 研 究 了通过 吸氢 破碎 处 理 由烧 结 磁 体 制取 各 向异 性磁 粉 的方 法 实验 结 果 表 明 处理 温度 是 该 处 理过程 中的 关键参 数 ， 对 于 最终获得 的各 向异 性磁 粉 的矫顽 力 具有显 著 的影 响 ， 同时 处 理温度 的变 化 决定 了烧 结磁 体破 碎过程 中的断裂方 式 当 处 理温度 为 ℃ 时 ， 磁体主要 以沿 晶 断裂方 式破 碎 ， 再 经过 ℃ 温度 下 的热 处 理 ， 获得 的各 向异 性磁 粉 的矫顽 力达 到 关键 词 烧 结磁 体 各 向异 性磁粉 方 法 矫顽 力 分 类号 通 过破 碎 烧 结 磁 体制 备 磁 粉 ， 可 以通 过 继 承 其 卫 相 晶粒 的相 对 取 向关 系 来获得 非常好 的各 向异性 早 在 世 纪 年代 ， 就 有人 尝试 通 过 机 械 破 碎烧 结磁 体 来 制 备 高 性 能磁 粉 然 而 ， 烧 结块 材 一 旦 破 碎 成 细 小 的磁 粉 ， 就 会 丧 失其 高矫顽 力 ， 磁粉 的硬磁 性 能 因此 也很 低‘ 不 过 ， 磁 性 材料 的矫 顽 力 是 典 型 的组 织敏 感 量 ， 不 仅 取 决 于合 金 成 分 ， 还对 其 微观 组 织 结 构有 非 常 强 的依赖 性 文 献 〕 是将 机 械 破 碎 后 的磁 粉 在 适 当温 度下 进行 热 处 理 ， 文 献 ， 将烧 结磁 体 加 热 到较高温 度下 再进 行 破碎 尽 管这两 种 方 法 所 制 得 的磁 粉 ， 其矫顽 力都显 著 高于 室温 下 破碎后 的磁 粉 ， 但 还 是 比较 低 本 文 尝试 利 用 合 金 吸 氢 破碎 ， 简称 方 法 ， 由烧 结磁 体 制 取 各 向异 性磁 粉 理 阶 段 继 续 抽 真 空 并升 高温 度 至 ℃ 以上 彻 底 脱 氢 ， 并在 不 同温 度 下 进 行 最 终热 处 理 用 佗 脉 冲 磁 强 计 测 量 磁 粉 的磁 性 能 磁 粉 装 填 于 内径 为 的玻 璃 管 ， 装 填 高度 为 通 过 光 学 显 微 镜 对 镶 嵌 于 电木 粉 中 的磁 粉 的金 相 磨 样 进 行 观 察 用 射 线 衍 射 分 析 了 不 同 磁 粉样 品 的相 组 成 ， 所 用 射 线 为 瓦 波 长义 时 ’ 二 ， 一一 一 一 一 刁尸 餐 …一 燕又 ， 一 卫真空 真 空 常 压 实验 方 法 将 块 状 烧 结磁 体粗破 碎 成 大 约 左 右 的 小块 ， 置 于封 闭 的石 英 管 中 ， 采用 如 图 所 示 的工 艺 进 行 处 理 处 理 过程 分 为三 个主 要 阶 段 第 阶段 为 处 理 破 碎 阶段 该 阶段 中 ， 样 品在 真 空 室 中被 加 热 到 设 定 的 处 理 温 度 瑞 下 ， 通 入 常压 氢 气 ， 合 金 吸氢 破 碎成 磁 粉 ， 第 阶 段 为 预 脱 氢 处 理 真 空 状 态 下 将 样 品 加 热 到 ℃ 保 温 一 段 时 间 第 阶段 为 终 脱 氢 和 热 处 收稿 日期 刁 一 强 文江 男 ， 岁 ， 副 教授 ， 博士 教育部 青年骨干教师 资助 计划 时 间 图 方 法 制备 磁粉 的工 艺 流程 图 刃 结 果 与讨 论 利 用 处 理 将 烧 结磁 体块破 碎 成 磁 粉 的方 法 中 ， 处 理 温 度 几对 破 碎 效 果产 生 显 著 影 响 ， 常压 氢 气 在 室温 下 不 能将 永磁 合 金 破碎 通 过 加 热提 高 瑞 实现 对 烧 结磁 体 的破 碎 实验 中瑞 一 ℃ 图 给 出 了经 过 处 理 后 ， 磁粉 获 取 比例 与 几 之 间 的关 系 磁 粉 比例 为烧 结磁 块 处 理 破 碎 后 用 目筛进 行 筛分 得 到 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2004．03．015