摘要：介绍35SHT牌号钕铁硼永磁体的工艺流程，重点分析了配分以及粒度、取向场、磁粉添加剂、烧结与热处理工艺等关键工艺参数对性能的影响。

关键词：配分;性能;粒度;取向场;添加剂;烧结与热处理工艺

烧结钕铁硼行业近几年来得到迅猛发展，年产量全国已达36万吨，高剩磁高矫顽力双高产品是未来主要的研究发展方向;目前行业35SHT牌号产品配分成本偏高，研究制作出更低配方成本的该牌号产品。

一、研究现状、意义及必要性。

1.国内外发展现状、趋势

日本是世界上研发钕铁硼时间最早的国家之一，于80年代开始研发烧结钕铁硼产品，2000年代初日本在中国申请烧结钕铁硼研发专利，其研发的钕铁硼产品矫顽力>11KOe;磁能积>48MGOe。产品性能方面优于我国大部企业所生产的钕铁硼产品。目前日本钕铁硼产业的研究的方向为：

⑴，向高磁能积方向发展，目前批量生产水平在400kJ/m3（50MGOe）左右;

⑵，向特高内禀矫顽力方向发展，如28EH、32EH等产品;

⑶，开发（BH）m≥256kJ/m3（32 MGOe），耐腐蚀性优于烧结钕铁硼磁体的各向异性粘结钕铁硼永磁体;

⑷，积极探索纳米复合双相稀土永磁，向（BH）m≥800kJ/m3（100MGOe）的目标迈进。

我国钕铁硼产品在产品整体性能、应用领域等方面与世界先进水平仍然存在相当的差距。整体来讲，我国钕铁硼产业仍然以中低档产品为主。这些产品附加值低，售价只有国外产品的1/3到1/4，利润更是只占世界钕铁硼产业总利润的10%。

我国目前生产的钕铁硼产品矫顽力>11 KOe;磁能积在48—49 MGOe之间。性能不稳，一致性差。在磁性能上虽能达到使用要求，但温度稳定性差，与世界先进水平仍存在很大差距。国内大部分企业仍采用熔炼铸锭+气流磨工艺技术。生产的产品适用工作范围有限。产品大部分用于核磁共振、各类磁化器等低档领域。

2012年国家出台稀土控制政策以后，我国的资源优势逐渐显现，为我国钕铁硼产业的发展带来了巨大的机遇。目前，我国钕铁硼产业研发的主要方面为：

⑴，一次成型（近终成型）工艺的研发，提高产品性能一致性;

⑵，降低重稀土镝（Dy）、铽（Tb）的使用或使用替代稀土金属，降低生产成本、减少战略资源的消耗;

⑶，开发适用于中国磁体生产工艺的专用设备，提高生产自动化程度，稳定产品质量。

2、研究的意义及必要性。

本项目制备的35SHT永磁产品是结合金源实际生产情况，在行业内基础上，进行配分和工艺优化。该产品在配方中大量减少重稀土镝，从而减少该牌号产品对战略资源镝的消耗;使用金属Nb、Cu、Al、Ga合理配比复合添加，有效提高磁体内禀矫顽力，减少剩磁降低;通过添加金属Co降低产品温度系数，提高产品温度稳定性扩大其适用范围。

该项目产品研究成功后，该35SHT钕铁硼的制备方法将达国内领先水平。其主要意义有以下几点：

1、通过配方优化，在配分中大量减少使用贵金属镝铁，降低配方成本10元/公斤，提高产品市场竞争力，大大提高了我公司销售部门的接单能力。

2、在所有的稀土元素中镝储量极其稀少，全世界只有中国有，该元素又是现代高技术武器如：激光、核反应堆、计算机硬碟、汽电共生引擎等所不可缺少的，该35SHT钕铁硼产品配方进行优化后，大量减少使用贵金属镝资源。将有利于我国镝资源的合理使用，对环境保护和稀土资源的合理利用方面产生的深远影响将是长远的。

3、制备超高矫顽力铁硼产品，也是对公司现有钕铁硼生产线的一种考验，也使研发更高矫顽力的UH、EH产品变成可能，在行业内来说促进了我国钕铁硼产业向更高档次的发展，提高整体制备水平。

二、研究的主要内容、技术关键与创新点及项目实施的技术、工艺路线

1、主要研究内容和拟提交的研究成果：

即将研发的更低成本的理论成分比例为：Pr-Nd26.5Dy3Ho2.5B1.02 Al0.2Cu0.2Nb0.35 Co2B1.02Ga0.2Febal。该配分与国内现有的比起来有以下优势：①大量减少重稀土元素Dy，生产成本减少。②使用金属Nb、Cu、Al、Ga合理配比复合添加，有效提高磁体内禀矫顽力，减少剩磁降低;添加金属Co降低温度数，提高产品的温度稳定性。

该项目研发旨在通过项目研发达成以下目标：

1、通过项目研发，获得一种基于SC+HD+JM技术下的更低镝含量的35SHT烧结钕铁硼磁体的新配分。

2、通过项目研发，掌握新产品工艺，制定和完善各工序操作规范与作业文件。

3、通过项目研发，将获得35SHT烧结钕铁硼磁体（GB/T 13560-2009性能要求：Br>12kGs，Hcj>23kOe，（BH）max=35～37MGOe的磁体）。

2、创新点及拟解决的关键技术

1、钕铁硼成分配比研究。

2、找出试验中制约磁体性能的关键工艺因素，找到解决方案，改进生产设备、优化生产工艺，制定工藝流程。

⑴制粉粒度的研究

实验方法是通过将粉末制粉不同粒度粉末，其他条件如压制密度、取向场、烧结工艺等其他工艺参数不变情况下进行试样对照试验，得出最优粒度参数。

⑵抗氧化剂的影响：

实验方法是在其他实验因素不变的前提下，通过添加不同比例抗氧化剂制备钕铁硼产品对比磁性能，选择最佳抗氧化剂添加量，适量的抗氧化剂比例要求为既能在粉末颗粒的表面形成一层保护膜，有效防止粉末进一步氧化，又能有效地提高钕铁硼磁性能。

⑶取向场影响：

实验方法是通过将相同粒度粉末在其他变量因素不变的情况下，在不同磁场压机取向场下进行压制、成型、烧结，最后对烧结产品进行测试分析以获得制备该产品最佳取向场参数。

⑷烧结工艺影响：

实验方法为其他变量因素不变，通过改变烧结温度及毛坯产品密度，测试不同烧结温度产品性能，获得最优烧结工艺参数。

3.工艺路线

生产35SHT磁体采用以下工艺流程：原材料→预处理→配料→熔炼→铸片→氢破碎→气流磨→混料→压型→烧结→热处理→机加工→电镀→充磁→检验→包装→产品。

三、结论

通过项目研究，为今后进一步研发更高矫顽力的UHT、EHT烧结钕铁硼产品奠定良好技术基础。该35SHT烧结钕铁硼材料广泛应用于稀土永磁电机领域。将可以成为全国永磁电机产业发展速度的重要基础产品。实现规模化生产之后，可为稀土下游产业提供有力的材料保障。

参考文献：

[1]Rob H J Fastenau，Evert J Van Loenen.[J].J Magn MagnMater，1996，157/158：1-6.

[2]Kaneko Y.[A].Proceedings of the 16 th InternationalWorkshop on Rare-Earth Magnets and Their Applications[C].Sendai，Japan，2000.83-97.

[3]Mark G Benz，Juliana C Shei，Christina H Chen，etal.[ A].Proceedings of the16 th International Workshop onRareEarth Magnets and Their Applications，Sendai，Japan，2000.99-108.

[4]周寿增，董清飞，高学绪.烧结钕铁硼稀土永磁材料与技术超 M .北京：冶金工业出版社，2011.

作者简介：刘智堂，1988年 10 月 25日出生，性别男，汉族，籍贯省江苏兴化市，硕士研究生，研究方向：稀土工程。