高性能膨脹石墨、可膨脹石墨制備技術(shù)工藝配方資料精選
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2024新版《高性能膨脹石墨、可膨脹石墨制造工藝配方精選匯編》
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【資料內(nèi)容】生產(chǎn)工藝、配方
【資料頁數(shù)】808頁 (大16開 A4紙)
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1 一種高矯頑力的釹鐵硼硬磁材料及其制備方法
2 一種車載耐高溫釹鐵硼永磁體及其制備方法
制備方法包括:1)取基體相磁粉、R相磁粉、B相磁粉、鏈接料和潤濕劑混合均勻,置于模具中取向并低溫熱壓成型得到粗坯;2)對粗坯進行低溫初燒后進行冷變形加工,控制其加工形變量,再依次進行高溫燒結(jié)和回火處理,即得到車載耐高溫釹鐵硼永磁體。本發(fā)明通過成分和結(jié)構(gòu)調(diào)整,實現(xiàn)了永磁材料性能的有效優(yōu)化,具備了更優(yōu)的耐溫性能,同時提高了永磁材料的力學性能和抗熱震性能,使得永磁材料用于車載使用時具備十分優(yōu)異的使用效果。
3 一種釹鐵硼稀土永磁體及其制備方法和應用
該釹鐵硼稀土永磁體的Co含量高,居里溫度高,溫度系數(shù)低,同時力學性能好,磁能積高,矯頑力高。
4 燒結(jié)釹鐵硼永磁體、稀土永磁體及制備方法
該燒結(jié)釹鐵硼永磁體中,基于100重量份的燒結(jié)釹鐵硼永磁體,R為26.00~33.50重量份,HR為1.00~8.00重量份,B為0.89~0.96重量份,Co為1.00~12.00重量份,M為0.50~1.50重量份,F(xiàn)e為余量;其中,R選自Nd和Pr中的至少一種,且必須含有Nd;HR選自Sm、Gd、Tb、Dy和Ho中的至少一種,且必須含有Dy;M選自Cu、Al、Ga、Zr、Ti、Nb、Zn、Ni、Mn和Bi中的至少兩種。燒結(jié)釹鐵硼永磁體和稀土永磁體的磁性能和熱穩(wěn)定性較好。
5 一種低成本低溫度系數(shù)燒結(jié)R-T-B永磁材料及其制備方法
通過合金一與合金二和合金三的合理復配,結(jié)合合適的燒結(jié)和時效工藝,在低成本和低溫度系數(shù)下燒結(jié)制得性能優(yōu)異的R?T?B永磁材料。
6 一種含鈰釹鐵硼燒結(jié)永磁體及其制備方法
采用含鈰輕稀土合金摻雜提升含鈰釹鐵硼燒結(jié)永磁體的矯頑力。
7 美國優(yōu)秀技術(shù):磁性聚合物組合物
其包括約20vol.%至約60vol.%的包含液晶聚合物的聚合物基質(zhì)和約20vol.%至約60vol.%的磁性顆粒。聚合物基質(zhì)的體積與磁性顆粒的體積的比率為約0.6至約1.5。
8 高磁性耐蝕燒結(jié)富鈰永磁體及其制備方法
基于鈦銅(Ti,Cu)對富鈰RE?Fe?B體系冶金物理特性及合金凝固態(tài)主相尺寸的影響及對富稀土相鈍化效用,考慮到晶界相形態(tài)與磁體回火流程、溫度等因素之間的密切關(guān)系,結(jié)合鈦銅與熱處理的協(xié)同效應及其超細粉體在磁體表面的吸附特性,制得的高磁性耐蝕燒結(jié)富鈰永磁體晶界清晰,比現(xiàn)有常用燒結(jié)富鈰永磁體相比,微觀組織結(jié)構(gòu)更優(yōu)化,具有更高矯頑力和綜合磁性能,且具有更低的材料成本;同時,利用化學穩(wěn)定的鈦銅進行晶界鈍化,提高了磁體的抗蝕性能,獲得了耐蝕磁體。
9 一種釹鐵硼磁體及其制備方法和應用
包括沿垂直于取向方向依次分布的第一易退磁區(qū)、第一過渡區(qū)、非易退磁區(qū)、第二過渡區(qū)、第二易退磁區(qū);所述第一易退磁區(qū)、所述第二易退磁區(qū)、所述非易退磁區(qū)、所述第一過渡區(qū)和所述第二過渡區(qū)均為矩形。通過控制過渡區(qū)、易退磁區(qū)和非易退磁區(qū)中由擴散引入的Tb和Dy含量的配合,能夠減少由于過渡區(qū)Tb濃度梯度差造成的Tb或Dy跨區(qū)互擴散,且本發(fā)明設置易退磁區(qū)、非易退磁區(qū)和過渡區(qū)均為矩形,能夠提高釹鐵硼磁體四角及長邊的抗退磁能力。
10 鐵氧體釹鐵硼混合磁體及其制備方法
包括磁體和表面耐腐蝕涂層,磁體包括如下重量份的原料:鐵氧體磁粉40?80份、釹鐵硼磁粉10?30份、偶聯(lián)劑1?5份、樹脂4?8份、橡膠1?3份、固化劑0.1?1.0份和潤滑劑0.5?1.5份。鐵氧體釹鐵硼混合磁體具有很好的耐磨性、韌性、穩(wěn)定性、耐腐蝕性,通過將鐵氧體磁粉和釹鐵硼磁粉復合,提高了磁體的綜合磁性能,同時又降低了制造成本,制備出來的磁體性能好,性價比高,能夠滿足更多的場合;而制備鐵氧體釹鐵硼混合磁體的方法簡單,操作控制方便,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高,成本低,利于工業(yè)化生產(chǎn),同時可有效克服以往釹鐵硼磁鐵存在的缺點。
11 晶界擴散制備高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體及其方法
采用Cu、Ga的搭配比例(1:1~2:1)組合在擴散回火熱處理430℃~540℃的溫度下能形成一種R?Cu?Ga相,可達到提升矯頑力且剩磁降低較少的效果,同時具有優(yōu)異的擴散性,而且減少重稀土的使用量,擴散深度提升效果明顯、工藝簡單,所用設備為常規(guī)設備,可實現(xiàn)批量化生產(chǎn)和推廣。
12 一種大尺寸再生燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
步驟:對釹鐵硼回收粉進行第一次取向壓制,得到生坯;在生坯的外表面從內(nèi)至外依次布置Ga粉層和稀土合金粉層,然后在低于Ga的熔點的溫度下進行第二次壓制,得到壓坯;將壓坯在高于Ga的熔點的溫度下進行熱等靜壓獲得最終釹鐵硼壓坯;最終壓坯經(jīng)燒結(jié)及熱處理后獲得再生燒結(jié)釹鐵硼磁體。在熱等靜壓過程中,金屬Ga成為液態(tài)并分布在壓坯表面及一定深度,將表層稀土合金粉末更好的粘在壓坯表面,有利于后續(xù)的擴散熱處理。本發(fā)明可以顯著提高稀土合金在釹鐵硼回收粉內(nèi)的擴散深度,適用于大尺寸的產(chǎn)品的磁性能提升,制得的再生燒結(jié)釹鐵硼磁體具有優(yōu)異的磁性能。
13 耐腐蝕性釹鐵硼磁體及其制備方法
采用雙合金工藝,在輔合金中引入Ce、Ga等可替代Nd的稀土元素,減少了Nd的富集氧化,在燒結(jié)期間能均勻彌散地分布在主合金顆粒周圍,通過控制輔合金成分,使其液相能很好地浸潤主合金相顆粒,起去磁耦合作用,提高了釹鐵硼磁體的矯頑力;納米ZrO2表面具有親和力,使得涂層和基體之間結(jié)合均較為緊密,制備的納米ZrO2/Zn?Al復合涂層具有Zn?Al涂層的鈍化作用、物理屏蔽作用,通過浸涂?離心工藝,在釹鐵硼磁體表面涂覆納米ZrO2/Zn?Al復合涂層,阻礙外界腐蝕介質(zhì)與磁體表面直接接觸,從根本上解決了釹鐵硼磁體耐腐蝕性能較差的問題。
14 一種高韌性高鈰含量釹鐵硼磁體及其制備方法
高韌性高鈰含量釹鐵硼磁體包括富含釹的主相合金I和富含鈰的主相合金II,主相合金I包括如下重量百分含量的元素:釹30?40%,鈮3?4%,硼1?1.5%,余量為鐵。具有提升釹鐵硼磁體韌性和磁性能的效果。
15 一種高性能低溫度系數(shù)釹鐵硼磁體及其制備方法
特別將特定元素組成的合金用于降低釹鐵硼磁體溫度系數(shù),并且采用在釹鐵硼磁體基材多途徑(熔煉工序及氣流磨工序)添加銅?鎵?鈦的方法,在不提高重稀土含量及鈷含量的情況下,得到了一種具有優(yōu)異高溫穩(wěn)定性,即高性能低溫度系數(shù)的釹鐵硼磁體。提供的釹鐵硼磁體,在不改變釹鐵硼磁體基材鈷添加量、重稀土添加量及晶界擴散源重稀土添加量的情況下,得到了具體較高磁性能和低溫度系數(shù)的釹鐵硼磁體。
16 一種耐高溫燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法和應用
包括:R 29wt%~35wt%,R是稀土元素,B 0.9wt%~1.3wt%;M小于5wt%,M選自Ti、V、Cr、Mn、Co、Ga、Cu、Si、Al、Zr、Nb、W和Mo中的一種或幾種;余者為鐵和不可避免的雜質(zhì)。燒結(jié)釹鐵硼磁體的晶粒,在高溫時沿不同方向的尺寸變化率更小,減少了退磁場形成的幾率,提高了釹鐵硼磁體在高溫時的矯頑力,從而提高了燒結(jié)釹鐵硼在高溫時耐減磁特性。
17 一種矯頑力一致性高的燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
通過調(diào)控晶界擴散階段的溫度、濕度,以及擴散層的含水量,實現(xiàn)了重稀土擴散層與磁體基體表面更好的結(jié)合。同時,采用在真空擴散爐中設置金屬板,利用金屬板的高熱傳導系數(shù)與高導熱性,使得擴散爐爐腔的溫度變化速率更加均勻,且有效改善爐腔的中心位置的升溫,縮短爐內(nèi)頂點及體心物料溫度達到擴散溫度的時間△T,進而提高整爐產(chǎn)品、同一磁體的性能的一致性。
18 一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
由R?T?B和Si?Fe?M制備得到;所述R?T?B的含量為95~99重量份,所述Si?Fe?M的含量為1~5重量份。提供的燒結(jié)釹鐵硼磁體中,引入了Si?Fe基合金,其可改善晶界相與主相之間的潤濕性,改善晶界相的分布、增強主相晶粒之間的去磁交換耦合作用,實現(xiàn)了晶界重構(gòu)處理,在保證剩磁幾乎不下降的前提下有效提升了矯頑力,提高了燒結(jié)釹鐵硼磁體的綜合磁性能。
19 一種燒結(jié)混合稀土永磁材料及其制備方法
燒結(jié)混合稀土永磁材料包含以Nd2Fe14B、Pr2Fe14B、La2Fe14B和Ce2Fe14B化合物晶粒作為主相和晶粒間低熔點的富La、Ce相作為晶界相,并且所述燒結(jié)混合稀土永磁材料含有不可避免的雜質(zhì),其組分按質(zhì)量百分比為MMaRbBcGadAleTfFe余量;本發(fā)明中a、b、c、d、e、f為燒結(jié)混合稀土永磁材料中全部元素的各元素的質(zhì)量百分比(wt%)乘以100之后的數(shù)值,a為5.0~35.0,b為0~30.0,c為0.92~0.97,d為0.1~2.0,e為0.1~1.5,f為0~2.5。本發(fā)明的燒結(jié)混合稀土永磁材料及其制備方法,獲得成本低、磁性能良好的燒結(jié)稀土永磁材料,并對燒結(jié)稀土永磁材料的生產(chǎn)成本節(jié)約和稀土資源的高效利用具有重要意義。
20 釹鐵硼磁體及其制備方法和應用
通過控制過渡區(qū)、易退磁區(qū)和非易退磁區(qū)中由擴散引入的Tb含量以及所有區(qū)域Dy含量的配合,能夠減少由于過渡區(qū)Tb濃度梯度差造成的Tb跨區(qū)互擴散,在能夠在保證釹鐵硼磁體剩磁的前提下,降低釹鐵硼磁體表磁和磁通的衰減,提升釹鐵硼磁體的抗退磁能力,且本發(fā)明設置易退磁區(qū)、非易退磁區(qū)和過渡區(qū)均為矩形,能夠提高釹鐵硼磁體四角及長邊的抗退磁能力。
21 一種高一致性再生釹鐵硼磁體及其制備方法
制備所用主要原料為燒結(jié)釹鐵硼回收利用料和高豐度稀土金屬或其合金,所述的燒結(jié)釹鐵硼回收利用料的組分為(R1,R2)aFeb(M1cM2dCoe)Bf。其制備方法:通過將回收利用料進行去污、粗破碎、氫碎后,對氫碎后粉體的成分進行檢測監(jiān)控,根據(jù)檢測結(jié)果添加適宜比例的高豐度稀土金屬,設計合理的低成本高豐度副稀土相,以降低制備成本;再經(jīng)過無氧環(huán)境下的磁場取向與成型壓制、等降壓壓制,燒結(jié)致密及時效熱處理后,得到高一致性再生釹鐵硼磁體。通過以上方法,保證再生磁體燒結(jié)后的密度、剩磁、內(nèi)稟、最大磁能積尤其是方形度等性能指標合格,生產(chǎn)出低成本、高一致性再生釹鐵硼磁體。
22 一種高耐蝕低溫度系數(shù)燒結(jié)Nd-Fe-B系永磁材料及制備方法
HRE為重稀土Gd、Ho、Dy、Tb中的一種或幾種的組合,M是Al、Cr、Nb、Zr、Ga、Ti、Zn、V、Mo、Mn中的一種或幾種的組合。本發(fā)明制備的永磁材料兼具高耐腐蝕和低溫度系數(shù)。
23 一種高性能釹鐵硼磁體的制備方法和應用
加入適量Zr、Nb、Dy等調(diào)節(jié)釹鐵硼磁體的組成,使晶粒均勻化、規(guī)則化;抗氧化劑和潤滑劑的添加,減少釹的氧化,改善磁體在高溫下的使用性能;采用速凝鑄帶工藝促進富釹相的彌散分布,提高磁體的取向度;采用氫破碎工藝技術(shù),使鑄錠粉化而得到微粉,降低磁粉被氧化的程度;采用垂直取向壓制成型,提高了磁穩(wěn)定性;利用硅烷偶聯(lián)劑對磁粉表面進行改性,偶聯(lián)劑的一端與磁粉表面的羥基發(fā)生鍵聯(lián),另一端與環(huán)氧化SBS、硅橡膠和其他助劑混煉交聯(lián),相互纏繞形成相互貫穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),提高橡膠力學性能的同時也提高了橡膠的磁性能。
24 一種高性能熱壓釹鐵硼磁體及其制備方法與應用
高性能熱壓釹鐵硼磁體,所述高性能熱壓釹鐵硼磁體的基體的至少一面上有涂層,所述涂層包括第一涂層和第二涂層;所述第一涂層含有氮化硼、玻璃粉;所述第二涂層含有石墨粉。本發(fā)明還公開了一種高性能熱壓釹鐵硼磁體的制備方法,包括:S1、將磁粉進行預壓制得磁體的基體;S2、在磁體的基體的至少一面上依次涂覆第一涂層液和第二涂層液,并分別烘干,得胚體;S3、將胚體置于預熱設備進行預熱,置于成型設備進行熱壓、熱流變處理后即得。公開了高性能熱壓釹鐵硼磁體可在IPM永磁體同步電機轉(zhuǎn)子中應用。
25 一種高電阻率釹鐵硼永磁合金及其制備方法
向所得的R?Fe?M?B毛坯磁體通入少量氫氣,實現(xiàn)微氫破,以氫破后的粉末顆粒平均粒度尺寸越大越好,最好可達毫米級別,大顆粒氫破粉幾乎保持原有磁體性能,制得大尺寸顆粒,將步所得的大尺寸顆粒表面噴涂無機絕緣材料,添加低熔點共晶合金粉末,加入潤滑劑,壓型,取向,進行低溫燒結(jié),后進行時效處理,得稀土永磁體,該稀土永磁體具有極高的磁性能和高電阻率。在保證釹鐵硼磁體磁性能不下降或者下降幅度較小的情況,進一步提高釹鐵硼的電阻率,工藝有效能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。
26 燒結(jié)釹鐵硼磁體及提高磁體性能一致性的制備方法
燒結(jié)釹鐵硼磁體包含R<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B和R?Tm相,且相均勻分布。具有高磁矩,高矯頑力、高的磁矩一致性、高的矯頑力一致性。能夠使獲得的磁鐵具有高磁矩,高矯頑力、高的磁矩一致性、高的矯頑力一致性。
27 一種R-Fe-B系永磁材料、制備方法及應用
永磁材料具有如下性能:Br≥13.3KGs,Hcj≥25.1Koe;20天HAST失重損失≤3mg/cm<supgt;2</supgt;;抗彎強度>440Mpa。本發(fā)明通過精確的配方設計和方法設計,在嚴格控制永磁材料中O、C、N等元素的前提下,使得永磁材料晶界相中含有對永磁材料Hcj、失重性能、力學性能均有益的Ti、Ga、Cu等元素,這些元素按一定比例均勻分布在晶界相中,不僅僅起到了細化晶粒、增加晶界親潤性及耐蝕性,防止晶粒的異常長大的作用,并結(jié)合優(yōu)化的氣流磨制粉工藝和燒結(jié)工藝,改善了永磁材料主相和晶界相的顯微組織結(jié)構(gòu),從而制得了一種綜合性能優(yōu)異的R?Fe?B系永磁材料。
28 一種高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體材料及制備方法
步驟:S1、按磁性復合材料原料合金材料釹鐵硼粉、銅合金粉、鐵硅粉的質(zhì)量比1:0.05?0.10:0.03?0.09配料,加入到三維混合機中混合制得粉料;S2、將混合粉料裝入成型模具,模具和模腔中物料溫度不超過30℃;S3、將混合粉料在磁場壓機中取向,壓制成型施加的取向磁場強度為2.0T,壓力為150KN,保壓15S;S4、將成型毛坯在氬氣保護下放入燒結(jié)爐進行燒結(jié);S5、將燒結(jié)后的成型毛坯進行兩次回火處理后進行時效處理,制得高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體材料。旋風分離設備分離效率高,燒結(jié)釹鐵硼磁體矯頑力高,綜合磁性高。
29 一種釹鐵硼磁性材料及其制備方法
釹鐵硼磁性材料包含以下重量百分比的原材料:硼:0.95~1.15%;鐠釹合金:21.3~22.5%;鈰:7.85~8.12%;釓:2.75~2.95%;鈷:0.28~0.42%;鋁:0.35~0.56%;銅:0.10~0.22%;鋯:0.33~0.45%;余量為鐵。通過添加鈰元素和鋯元素并限定其組分配比,使制得的釹鐵硼磁性材料的磁性性能和強度均得到有效提升。
30 一種抗氧化釹鐵硼磁體及其制備方法
一種抗氧化釹鐵硼磁體包括以下重量百分比的組分:釹15?20wt%,銅0.1?0.5wt%,硼3?8wt%,鈰10?15wt%,鋁0.1?0.5wt%,釓0.1?1wt%,氧化鐵0.01?0.2wt%,余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì),所述氧化鐵通過沉淀法包覆在所述釹鐵硼磁體的外表面;抗氧化釹鐵硼磁體的制備方法包括以下步驟:熔融甩帶、氫破研磨、壓制成型、燒結(jié)加工、外層包覆。具有在盡量不影響釹鐵硼磁體的磁性能的同時,提升釹鐵硼磁體的抗氧化性的優(yōu)點。
31 一種高矯頑力再生釹鐵硼磁體的制備方法
制備方法主要為廢料退磁、廢料熔煉制備甩帶片、氫破碎、氣流磨、氣流磨微粉表面濺射Y<subgt;x</subgt;Nd<subgt;y</subgt;In<subgt;z</subgt;Cu<subgt;m</subgt;Ti<subgt;n</subgt;B<subgt;f</subgt;材料、磁場成型、燒結(jié)、三步升溫熱處理等步驟。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,對釹鐵硼廢料通過真空速凝甩帶重新進行相結(jié)構(gòu)微觀組織優(yōu)化,同時對釹鐵硼廢料的氣流磨粉末進行稀土化合物包覆處理可有效補充釹鐵硼廢料在再利用過程中晶界稀土不足的缺陷,經(jīng)高溫燒結(jié)致密的過程中進行晶界擴散可有效提高再生燒結(jié)磁體的矯頑力,降低了生產(chǎn)成本。
32 一種釹鐵硼磁體及其制備方法
該釹鐵硼磁體包括第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)和第三結(jié)構(gòu);所述第一結(jié)構(gòu)包括Nd<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B主相及其晶界相;所述第二結(jié)構(gòu)包括R’<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B主相及其晶界相;所述第三結(jié)構(gòu)為所述第一結(jié)構(gòu)和所述第二結(jié)構(gòu)的交界處;所述M元素在所述第三結(jié)構(gòu)中的含量低于其在所述第一結(jié)構(gòu)或所述第二結(jié)構(gòu)中的含量;所述Nd<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B主相和所述R’<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B主相呈現(xiàn)納米尺寸長條形。釹鐵硼磁體耐熱性好,且剩磁高。
33 一種高矯頑力釹鐵硼磁體及其制備方法
包括以下步驟:熔煉鑄片、氫破、制粉、成型、燒結(jié)。本申請中的磁體,氧化鋱在熔煉時主要分布在晶界,在燒結(jié)時擴散進入釹鐵硼主相外延層,提高了外延層的各向異性場,從而能夠制備高矯頑力的釹鐵硼磁體。
34 一種耐腐蝕擴散釹鐵硼磁體及其制備方法
申請中隨Dy和/或Tb元素晶界擴散到釹鐵硼基體中,使得Zn元素同樣擴散進入釹鐵硼基體晶界,從而提高耐腐蝕擴散釹鐵硼磁體的內(nèi)稟矯頑力和耐腐蝕性,以及真空鍍膜合金層的結(jié)合強度。
35 一種復合除氧工藝制備低成本釹鐵硼的方法
包括:將稀土原料表面氧化層打磨干凈,氧化稀土碎屑球磨;在甩片熔煉爐內(nèi)從底到頂依次鋪六硼化鈣、釹鐵硼原料、堿金屬氧化物,甩片熔煉爐真空度達到第一真空度后將熔煉爐升溫,原料完全熔化后精煉攪拌之后澆鑄成甩片;甩片通過氫破、氣流磨制成細粉,同時添加氧化稀土細粉混料;混料均勻后的粉體通過取向壓型制得生坯后在充氬送料箱暫時存放,全部壓制完之后送入真空燒結(jié)爐;真空燒結(jié)爐中將生坯燒結(jié);燒結(jié)完成后充氬氣冷卻后一級回火,冷卻后出爐取出裝料盒料蓋,重新裝爐后二級回火。本發(fā)明可在降低稀土總量的情況下依然滿足目標磁性能,甩片結(jié)晶良好,無等軸晶形成,提高磁體矯頑力。
36 一種稀土永磁合金及其制備方法
具有式Ndx(LaaCe1?a)yFe100?x?y?w?t?e?zGatCueMzBw表示的組成,式中M為Al、Nb、Ti、Co、Zr中的一種或者幾種;16.0≤x≤33.0,0.05≤a≤0.20,1.0≤y≤12.0,0.3≤t≤1.0,0.3≤e≤1.0,0.1≤z≤1.0,0.8≤w≤1.0。該稀土永磁合金通過引入La元素并調(diào)節(jié)Ga、Cu比例來宏觀調(diào)控晶間相成分,促進稀土元素之間擴散,使得大量稀土元素聚集在晶粒邊界,有利于在相鄰主相晶粒之間形成均勻連續(xù)的富稀土相薄層,抑制主相晶粒之間的交換耦合作用,顯著提高磁性能。
37 一種高鈰含量高性能的釹鐵硼磁體及其制備方法
高鈰含量高性能的釹鐵硼磁體包括磁體核結(jié)構(gòu),磁體核結(jié)構(gòu)包括主相合金Ⅰ和主相合金Ⅱ;主相合金Ⅰ包括(Cex,Nd1?x)aFebBc,0.6≤x≤0.9,a+b+c=100wt%;主相合金Ⅱ包括Nd2Fe14B。上述高鈰含量高性能的釹鐵硼磁體的制備方法包括:制備主相合金Ⅰ的粉料和主相合金Ⅱ的粉料,混合,獲得混合粉料;將混合粉料放置于取向磁場中,沖壓成型,制得生坯;對生坯進行燒結(jié)處理和回火處理,冷卻,制得磁體核結(jié)構(gòu)。本申請的優(yōu)點在于,采用輕稀土元素Ce取代重稀土元素Nd,在使用較低含量的重稀土元素實現(xiàn)較低成本的同時,釹鐵硼磁體也具有高性能。
38 一種低硼燒結(jié)釹鐵硼磁材料及其制備方法
包括:鏑鋁鈦輔助合金粉末0.2?1.2%,鐠鋯鎵輔助合金粉末0.2?1.2%,余量的主合金粉末;鏑鋁鈦輔助合金粉末包括以下質(zhì)量百分比的原料:鋁15?25%,鈦2?8%,第二抗氧劑0.1?0.35%,余量為鏑;鐠鋯鎵輔助合金粉末包括以下質(zhì)量百分比的原料:鋯7?13%,鎵18?27%,第三抗氧劑0.2?1.35%,余量為鐠。本申請的磁材料和傳統(tǒng)磁材料相比其矯頑力、剩磁以及最大磁積能均顯著提高。
39 一種高耐蝕不銹燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
該永磁材料的成分按重量百分比為:RE 28?31%,B 0.88?1%,Ni 0.5?4%,Cr 1.5?5%,(Mo,W,Nb)0?4%,Dy 0.04?0.08%,Co 0.5?1.5%,Tb0.01?0.02%,其余為Fe,RE為稀土元素Nd、Pr、Tb、Dy、La、Ce中的一種或多種;該永磁材料在熔煉步驟中同時添加的Ni和Cr元素,其中Ni的添加量小于Cr的添加量;在使用狀態(tài)下,Ni和Cr分別在晶界和主相處擇優(yōu)分布,形成高耐蝕含Cr永磁主相?高耐蝕含Ni晶界相的微觀結(jié)構(gòu)??s小了晶界和主相的電勢差,降低了磁體的熱力學腐蝕動力,從而提高了燒結(jié)釹鐵硼永磁體基體的耐蝕性。
40 一種高性能釹鐵硼磁體及制備方法
通過主輔相雙合金工藝,主相盡量不含重稀土金屬和微量元素,輔相合金中添加重稀土元素,輔相合金具有較高的稀土總量,且輔相氣流磨后粒度更細,并添加較高的Al、Cu、Ga,使輔相合金中的重稀土元素均勻分布在晶界邊緣,在晶粒表層形成改性區(qū),使得主相晶粒表面具有硬磁殼層;輔相帶入的Al、Cu、Ga等元素,改善了晶界相的浸潤性并部分替代富釹相,促進了輔相的液相燒結(jié),阻礙了輔相的重稀土元素與主相的Pr、Nd元素置換,使主相晶粒被連續(xù)均勻的晶界相包裹,阻隔了主相晶粒間的磁交換耦合作用,降低了磁體稀土總量、重稀土元素的用量,同時提升了剩磁和內(nèi)稟矯頑力。
41 低成本稀土永磁合金及其制備方法、粘結(jié)磁體和器件
包括式(I)所示的組成,(RE1?aCea)b?Febal?Mc?Bd (I);其中,所述RE包括Pr和Nd兩種稀土金屬;所述M是選自Zr、Nb、V、Cr、Ti和Mo組成的一種或多種;其中0.10≤a≤0.95,10≤b≤14,0.5≤c≤1.5和5≤d≤7。采用金屬鈰替代Pr和Nd兩種稀土金屬,并通過Zr、Nb、V、Cr、Ti和Mo組成的組的一種或多種金屬元素的摻雜,通過針對性調(diào)控各個元素的添加比例,制備出成本低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的稀土永磁合金。
42 提高燒結(jié)釹鐵硼磁體性能一致性的方法及其產(chǎn)品
步驟:將釹鐵硼磁體壓坯裝入燒結(jié)爐內(nèi),在真空或保護氣氛條件下,設定四段式升溫工藝進行燒制;其中,四段式升溫工藝具體包括:S1燒結(jié)階段;S2一級回火階段;S3二級回火階段;S4二級時效回火階段。將現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的二級回火階段,拆分出兩個獨立的處理工藝:二級回火階段和二級時效回火階段,通過改變升溫條件、保溫時間和風冷時間,使得燒制的釹鐵硼磁體性能得到顯著改善,尤其是可以明顯提高釹鐵硼磁體性能的一致性。技術(shù)方案簡單、高效,無需復雜的裝置,尤其適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
43 高矯頑力再生燒結(jié)釹鐵硼永磁體的制備方法
制備方法主要為廢料處理、氫破碎、篩分、氫破碎粉體表面濺射重稀土合金、氣流磨制粉、磁場成型、燒結(jié)處理、回火熱處理等步驟。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,通過富含重稀土元素的化合物粉末對釹鐵硼廢料的氫破碎粉末進行包覆處理,重稀土元素在磁體經(jīng)高溫燒結(jié)致密的過程中進行晶界擴散可有效提高再生燒結(jié)磁體的矯頑力,無需后續(xù)再對致密的燒結(jié)磁體進行切片噴涂晶界擴散處理,簡化了工藝流程,降低了生產(chǎn)成本。
44 具有高強度和高磁性能的R-T-B稀土永磁體及其制備方法
成分為:R:29.0~34.0wt.%,R為Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce、Gd和Er中的至少一種;B:0.85~0.96wt.%;Ga:0.20~0.5wt.%;Zr:0.2~0.55wt.%;Nb:0.1~0.45wt.%;M:5.0wt.%以下,余量為T及雜質(zhì);磁體包含主相和晶界相,晶界相中包含富R相、R6T13Ga相和同時含有Zr和Nb元素的ZrNb析出相。按照特定的B含量、Zr含量,結(jié)合一定含量的Ga,形成R6T13Ga相,提高磁體矯頑力,并且添加特定比例的Nb,Nb元素會參與析出相的形成,調(diào)節(jié)析出相的形態(tài)為棒狀或纖維狀,提高磁體強度。在不添加重稀土的條件下,制備出具有高強度和高磁性能的R?T?B稀土永磁體,進一步添加重稀土的磁體的磁性能要優(yōu)于添加同等比例重稀土元素的磁體,降低了生產(chǎn)成本,提高磁體性能。
45 高磁性能燒結(jié)釹鐵硼的制造工藝
步驟一:熔煉,將原材料送入熔煉爐中進行熔煉鑄片;步驟二:氫碎和氣流磨,利用稀土金屬化合物吸氫特性,將釹鐵硼合金放置于氫氣環(huán)境下,氫氣會沿著富釹相薄層進入合金,使其膨脹破損從而使薄片變成粗粉,利用氣流磨將粗粉加工成細粉;步驟三:成型,將細粉放在壓制成型機中的模具內(nèi),進行壓制成型;步驟四:燒結(jié),將成型后的產(chǎn)品放入到燒結(jié)爐中進行燒結(jié),在1020?1035℃的燒結(jié)溫度下燒結(jié)3.5?5.0h后,在450?600℃進行4?6h時效處理,從燒結(jié)爐中取出即可;其中,氣流磨對粗粉進行兩次加工,將已氫破的粗粉進行第一次氣流磨,制得3~4μm粉末;進行第二次氣流磨時,得到平均粒度≤2.5μm的粉末。
46 各向異性納米晶稀土永磁體及制備方法
永磁體包括RE?Fe?B基體相和第二相;RE?Fe?B基體相包括規(guī)則排列的主相RE2Fe14B片狀納米晶和位于主相晶粒周圍的富RE相,主相RE2Fe14B片狀納米晶的長度方向平均晶粒尺寸為70~800nm,厚度方向平均晶粒尺寸為30~200nm;第二相包括M?Cu相或M?Cu?O相中的至少一種,M為Ca或Mg中的至少一種。利用M?Cu合金中的Ca或Mg還原RE?Fe?B磁粉界面處的稀土氧化物,能夠改善富稀土相分布,細化主相納米晶的晶粒,此外,分布在磁粉界面處的第二相抑制了磁粉界面粗大晶粒的形成,優(yōu)化了磁體的微觀結(jié)構(gòu),提高了矯頑力。
47 制備高矯頑力釹鐵硼磁體的方法及其制備的釹鐵硼磁體
包括:將釹鐵硼毛坯加工成具有規(guī)格厚度的待擴散磁體;利用低熔點重稀土合金靶材通過磁控濺射工藝在待擴散磁體表面形成一層低熔點重稀土合金膜層;將表面形成有低熔點重稀土合金膜層的待擴散磁體置入真空擴散爐中進行真空熱處理,同時在待擴散磁體的厚度方向上施加低頻弱交變磁場,以使低熔點重稀土合金膜層中的低熔點金屬原子與重稀土原子在高溫熱場與低頻弱交變磁場的作用下擴散至待擴散磁體內(nèi)部;將經(jīng)擴散后的待擴散磁體進行回火處理,以得到具有高矯頑力的釹鐵硼磁體。本方法可調(diào)整釹鐵硼磁體晶粒的微觀結(jié)構(gòu),降低晶格缺陷,實現(xiàn)晶界擴散在更大厚度釹鐵硼磁體中的應用。
48 一種高耐磨的鋱釹鐵硼磁體及其制備方法和圓柱體磁塊
包括基體和耐磨層,耐磨層包覆在基體上,基體包括如下組分:鐠釹合金、銅、鋯、鈷、鈮、鋁、鎵、鋱、硼,余量為鐵,耐磨層由耐磨涂料形成;制備方法為:將原料熔煉得到速凝片;將速凝片制成微粉;將微粉與磁粉保護劑混合,得到混合粉末;將混合粉末壓型成生坯;將生坯壓制;將壓制后的生坯進行真空燒結(jié)、回火處理,得到毛坯;將毛坯進行后處理,得到燒結(jié)釹鐵硼磁體;在磁體上涂覆耐磨層,即得。耐磨層硬度較佳,光滑層摩擦系數(shù)較小,耐磨性較佳。
49 一種不含鏑的燒結(jié)釹鐵硼永磁體
包括以下重量份的原料:主相合金67.5?68.5份、輔相合金31.5?32.5份;所述主相合金包括以下重量份的原料:釹0.6?1份、硼1?1.05份、鎵0.1?0.3份、鐵62.5?65.5份、鈷0.1?0.2份、鈰0.1?0.3份;所述輔相合金是質(zhì)量比為1:3的鐠和釹混合稀土金屬;利用熔煉?氫碎?氣流磨細粉?取向成型?壓坯?燒結(jié)?回火的工藝流程,制得不含鏑的釹鐵硼永磁體,該永磁體的剩磁在11.7~13.6KGs,內(nèi)稟矯頑力大于20kOe。由于采用價格便宜的鐠釹輕稀土元素替代較為昂貴的鏑鋱等重稀土元素,使每公斤燒結(jié)釹鐵硼永磁體的成本成功下降了約15%。
50 一種磁穩(wěn)定性高的釹鐵硼磁石及其制造方法和應用
釹鐵硼磁石具有立體結(jié)構(gòu),所述立體結(jié)構(gòu)包括長度方向、壓制方向和取向方向;所述釹鐵硼磁石的取向偏角小于等于1°。提供的釹鐵硼磁石及其制造方法能夠有效改善磁體的磁穩(wěn)定性。
51 釹鐵硼磁體及其制備方法
釹鐵硼磁體呈方塊狀,具有相對、間隔設置的上表面和下表面,上表面和下表面分別包括位于中心區(qū)域的B區(qū)和位于B區(qū)外圍的A區(qū),其中,A區(qū)占上表面或下表面面積的25~50%;A區(qū)和B區(qū)中均含有M,所述M選自Tb或Dy,A區(qū)中M占A區(qū)磁體質(zhì)量的0.65~0.9wt%,B區(qū)中M占B區(qū)磁體質(zhì)量的0.4~0.6wt%。通過控制磁體A區(qū)、B區(qū)中Tb和/或Dy的含量,控制A區(qū)矯頑力比B區(qū)矯頑力高1~5kOe,A區(qū)剩磁比B區(qū)剩磁低0.01~0.2kGs。
52 柔性釹鐵硼磁性材料配方及其制造方法
采用碳纖維作為骨架,可以最大程度在燒結(jié)的過程中使得熔融液穩(wěn)定附著在碳纖維和固化液的外部處,形成致密的磁鐵,且采用磷化處理和鎳膜保護的磁鐵,具備相當高的結(jié)構(gòu)強度,避免致密的膜可以最大程度降低水蝕效果,并且有耐磨損的效果,采用丁腈橡膠,可以實現(xiàn)產(chǎn)品具備良好的柔性,方便在使用的過程中,根據(jù)需求,靈活的調(diào)整產(chǎn)品的工作形狀,且彎折時,不易產(chǎn)生裂紋和過度變形。
53 一種各向異性片狀納米晶稀土永磁材料的制備方法及稀土永磁材料
包括S1.前驅(qū)片狀納米晶磁粉制備:制備得到的前驅(qū)片狀納米晶磁粉內(nèi)部的片狀納米晶的晶粒數(shù)量占比為85%以上;S2.熱變形加工取向處理:將所述前驅(qū)片狀納米晶磁粉或?qū)⑺銮膀?qū)片狀納米晶磁粉制備得到的坯體進行熱變形加工,使得所述片狀納米晶規(guī)則排列;S3.優(yōu)化取向后處理。制備方法,首先制備得到前驅(qū)片狀納米晶磁粉,然后進行熱變形加工,片狀納米晶極易在熱變形加工過程中轉(zhuǎn)動取向,最后通過后處理優(yōu)化取向,制備得到優(yōu)異磁性能的各向異性稀土永磁材料,同時工藝簡單,易于控制,生產(chǎn)效率高,適宜于工業(yè)化批量生產(chǎn)。
54 一種燒結(jié)釹鐵硼永磁體
燒結(jié)釹鐵硼永磁體包括主相B相、富PrNd相結(jié)構(gòu)、富B相結(jié)構(gòu)和輕稀土相結(jié)構(gòu),其中輕稀土相主要成分包含:,R為La、Ce、Y和Pr中的至少一種,M為Co、Mn、Cu、Al、Ti、Ga、Zr、V、Hf、W、B和Nb中的至少一種,a和b均表示重量百分含量,且50≤a<100,0≤b≤10。能夠得到矯頑力高的燒結(jié)釹鐵硼永磁體。
55 各向異性稀土類燒結(jié)磁體及其制造方法
且必須含有Nd和Ce的2種以上的元素)表示的各向異性稀土類燒結(jié)磁體,其中,主相由Nd<subgt;2</subgt;Fe<subgt;14</subgt;B型晶體的化合物構(gòu)成,存在晶粒中心部的Ce/R’比(R’為選自稀土類元素、且必須含有Nd的1種以上的元素)低于晶粒外殼部的Ce/R’比的主相晶粒(10),同時在晶界部(20)存在包含Ce的富R’相和包含Ce的R’(Fe、Co)<subgt;2</subgt;相。
56 一種提高燒結(jié)釹鐵硼磁體矯頑力的制備方法
步驟:(1)燒結(jié)成型釹鐵硼芯體和釹鐵硼環(huán)體;(2)在釹鐵硼芯體的外表面預成型第一碳纖維層,該第一碳纖維層包覆住釹鐵硼芯體的外表面,第一碳纖維層的內(nèi)外側(cè)面貫穿形成有第一通孔;(3)在第一碳纖維層的外表面采用磁控濺射的方式成型第一重稀土薄膜;通過采用本發(fā)明方法在釹鐵硼芯體外依次設置第一碳纖維層和第一重稀土薄膜,并在釹鐵硼環(huán)體外依次設置第二碳纖維層和第二重稀土薄膜,使得制備出來的磁體具有更高的矯頑力,剩磁,磁能積也相應提高,性能得到很大的提升,同時第一碳纖維層和第二碳纖維層,可有效增強磁體的結(jié)構(gòu)強度,滿足使用的需要。
57 一種耐水蝕強力磁鐵的配方及制作方法
該耐水蝕強力磁鐵的配方及制作方法釹鐵硼50%?70%、防氧化劑5%?7%、碳纖維5%?10%、固化液1%?2%、稀土混合物5%?8%與活性炭3%?6%。該耐水蝕強力磁鐵的配方及制作方法,在回火燒結(jié)前,采用碳纖維作為骨架,可以最大程度在燒結(jié)的過程中使得熔融液穩(wěn)定附著在碳纖維和固化液的外部處,形成致密的磁鐵,且采用磷化處理和鎳膜保護的磁鐵,具備相當高的結(jié)構(gòu)強度,避免致密的膜可以最大程度降低水蝕效果,并且有耐磨損的效果。
58 一種高性能燒結(jié)釹鐵硼及其制備方法
包含釹、鐵和硼的第一材料,將所述第一材料成形為預定形狀;包含在所述第一材料形成預定形狀相對應的兩個面上,一面覆蓋鏑的第二材料,另一面覆蓋鋱的第三材料;所述第二材料與第三材料的鏑和鋱元素通過熱處理晶界擴散在第一材料形成梯度分布。優(yōu)點是磁體制造成本低,磁性能一致性好,符合應用要求;磁體形態(tài)多變適應應用環(huán)境,有利于重稀土資源的平衡利用,磁體成本低,性能優(yōu)。
59 一種高剩磁釹鐵硼磁體及其制備方法和應用
釹鐵硼磁體具有以R?T?B型化合物為主要結(jié)構(gòu)的晶粒,以及晶界相。通過調(diào)整B、Cu、Ga、RE、Ti等元素的比例關(guān)系,可以獲得較高的主相晶粒體積比,有效抑制晶界相中富B相的比例,使得磁體具備較高的Br,兼具優(yōu)良的Hcj和方形度性能。
60 Re-Fe-B系永磁體的制備方法
步驟:將納米級的Cu粉加入有機溶劑A中,配制成混合懸浮液A,將所述混合懸浮液A包覆于粗磁粉中,壓制成生坯塊,燒結(jié),加工成磁片;再將稀土金屬粉加入有機溶劑B中,配制成混合懸浮液B,將所述混合懸浮液B涂敷于所述磁片的表面,晶界擴散,制得Re?Fe?B系永磁體。通過在燒結(jié)釹鐵硼生產(chǎn)過程中,使用有機添加劑作為介質(zhì),加入一定比例的納米Cu粉,在真空高溫的條件下,優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),提升高溫磁性能,降低熱減磁率,改善永磁體的熱穩(wěn)定性,取代傳統(tǒng)增加重稀土使用量的工藝,從而大幅度的降低成本。
61 一種燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法
該磁體包括主相和晶界相,磁體表層的晶粒平均尺寸與磁體中心區(qū)域的晶粒平均尺寸的比為1.05~1.35;其中,所述磁體表層是指距磁體表面的距離為35μm以下的區(qū)域;所述磁體中心區(qū)域是指距磁體表面的距離為500μm以上的區(qū)域。該燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積(BH)max與內(nèi)稟矯頑力HcJ的數(shù)值之和大于80;且剩磁Br>13KGs;最大磁能積(BH)max的單位為MGOe,內(nèi)稟矯頑力HcJ的單位為KOe。
62 一種高矯頑力釹鐵硼磁性材料及其制備方法
包括如下原料:鐠釹合金、銅、硼、鈷、鈦、鈰、釓、鋯、輔助劑,余量為鐵和其他不可除去的雜質(zhì),所述輔助劑由Fe3Pt、FePt、碳組成;制備方法,包括如下步驟:將鐠釹合金、銅、硼、鈷、鈦、鈰、釓、鐵、鋯、輔助劑熔煉,得到熔煉液,將得到的熔煉液進行甩帶,得到甩帶片;所述原料在熔煉時通入惰性氣體進行保護;將甩帶片進行氫破碎、氣流磨后,得到氫破粉;將氫破粉壓制得到生坯,將生坯進一步壓制得到生磁體;將生磁體進行燒結(jié)、回火,降至室溫即得。磁性性能較佳。
63 一種提高燒結(jié)釹鐵硼磁體表面超厚重稀土涂層結(jié)合力的方法
包括:磁體的預處理;采用離子源對磁體的清洗:在還原性氣體和惰性氣體存在的氛圍下,開啟離子源,完成對燒結(jié)釹鐵硼磁體的清洗;磁體表面混合界面的構(gòu)建:在惰性氣體存在的環(huán)境下,濺射低熔點金屬靶材,完成燒結(jié)釹鐵硼磁體表面的低熔點金屬界面的構(gòu)建;重稀土涂層的沉積:在向燒結(jié)釹鐵硼磁體施加負偏壓的前提下,濺射重稀土靶材,完成燒結(jié)釹鐵硼磁體表面的重稀土涂層的沉積;加熱保溫處理。通過采用離子源清洗與基于低熔點金屬靶材在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面的混合界面的構(gòu)建相結(jié)合的方式,優(yōu)化了沉積后的重稀土涂層的缺陷,大大提高了其在磁體表面的粘結(jié)力。
64 一種表面具有多涂層的耐蝕性燒結(jié)釹鐵硼磁體復合材料及其制備方法
包括燒結(jié)釹鐵硼磁基體,以及在所述燒結(jié)釹鐵硼磁基體表面順次疊層設置的多組防護涂層;其中,每組所述防護涂層由自靠近所述燒結(jié)釹鐵硼磁基體至遠離所述燒結(jié)釹鐵硼磁基體順次形成的鋁涂層和DLC涂層組成。通過采用磁控濺射制備Al/DLC涂層,從而在鋁涂層上進一步疊加碳材質(zhì)的非晶結(jié)構(gòu)。這一方式不僅能夠有效地利用碳材質(zhì)本身極強的耐蝕性能,同時,進一步利用不具有晶界的DLC涂層進一步打斷鋁涂層的柱狀晶結(jié)構(gòu),阻斷腐蝕液的貫穿流動。進而基于上述作用的協(xié)同,顯著提高整個燒結(jié)釹鐵硼磁體的耐蝕性能。
高密度高強度石墨國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀
美國POCO Graphite Inc 利用超細粉石墨材料在2500℃以上,壓力作用下的蠕變特性,成功開發(fā)再結(jié)晶石墨。再結(jié)晶石墨是在高溫高壓下使多晶石墨晶粒長大并走向排列而得到的高密度材料,石墨體內(nèi)的缺陷(砂眼、裂紋等)消失,體積密度可達到1. 85-2.15g/cm3。
日本住友金屬公司用MCMB 成功研制體積密度1.98-2.00g/cm3高密度各向同性石墨。日本無機材料研究所在瀝青的苯不溶物添加蒽油和1, 2一苯并菲等高沸點有機化合物,加熱至350-600℃,制成粒徑>1-100 的MCVIB 在4MPa的成型壓力下成型,石墨化后得到高密度各向同性石墨。
揭斐川電氣公司用B階縮合稠芳多核芳烴(COPNA)樹脂為原料,在200 ℃模壓成型,固化后,再在400-500℃的條件下和非氧化性氣氛中熱壓處理,經(jīng)過后續(xù)工作得到高石墨化、導熱性和導電性俱佳的高強高密(1. 85g/cm3) 石墨材料。
與發(fā)達國家相比還有很大差距
然而,盡管天然石墨是中國的優(yōu)勢礦物資源,儲量、產(chǎn)量、國際貿(mào)易量均居世界前位,但中國的石墨產(chǎn)業(yè)布局嚴重畸形的局面卻亟待改變。民進中央長期調(diào)研發(fā)現(xiàn),長期以來國內(nèi)石墨產(chǎn)業(yè)礦產(chǎn)資源資料落后,生產(chǎn)品級劃分不嚴,浪費嚴重,基本上處于采選和初加工階段,技術(shù)嚴重落后,產(chǎn)品絕大部分為普通中高炭礦產(chǎn)品。值得注意的是,日、美等發(fā)達國家將天然石墨作為戰(zhàn)略資源,卻利用中國的廉價原料,深加工成能夠在電子、能源、環(huán)保、國防等領(lǐng)域應用的先進石墨材料,以極高的價格占領(lǐng)國際市場并返銷中國。
我國石墨主要出口國家分別是美國、日本、韓國、德國等,每年出口量占世界各國總出口量的80%以上。日本是全球最大的石墨進口國,其中98%從我國進口,美國天然鱗片石墨完全依靠進口,其中48%來自我國。我國石墨初級產(chǎn)品的出口國又恰恰是我國高附加值石墨產(chǎn)品的進口國。在我國大量出口石墨初級產(chǎn)品的同時,美、日、韓等發(fā)達國家卻早早把石墨列為戰(zhàn)略資源,嚴格控制開采,以采代購。
高純石墨 發(fā)展高附加值石墨制品的關(guān)鍵
中國生產(chǎn)的天然石墨產(chǎn)品中,絕大部分是最初級的加工產(chǎn)品。這些初級加工產(chǎn)品,都面臨著產(chǎn)能過剩的問題,而產(chǎn)能過剩又壓制了價格。伴隨初級產(chǎn)品出口為主,中國石墨的高附加值產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)則明顯缺失,隨著科學技術(shù)的不斷進步,高純微細石墨的用途越來越廣。普通的高碳石墨產(chǎn)品已不能滿足原子能,核工業(yè)的飛速發(fā)展急需大量的高純石墨。
據(jù)2011年不完全統(tǒng)計,中國高純石墨年需求量約為20萬噸左右。國外以其技術(shù)優(yōu)勢在高純石墨方面占據(jù)領(lǐng)先地位,并在石墨高技術(shù)產(chǎn)品方面對中國進行禁運。目前中國高純石墨技術(shù)只能勉強達到純度99.95%,而99.99%乃至以上的純度只能全部依賴進口。2011年,中國天然石墨產(chǎn)量達到約80萬噸,均價約為4000元/噸,產(chǎn)值約為32億元。目前,進口99.99%以上高純石墨的價格超過20萬元/噸。其進出口由于技術(shù)壁壘導致的價差非常驚人。
加強技術(shù)研發(fā),提高產(chǎn)品質(zhì)量
高密度高強度石墨較傳統(tǒng)石墨除了具有高密度,高強度的強度外,還具有良好的熱穩(wěn)定性。良好的熱穩(wěn)定性是使石墨高溫使用中抗氧化性能大幅度提高,特別在模具行業(yè),比傳統(tǒng)石墨可延長20-50% 的壽命。
對于中國石墨行業(yè)而言,技術(shù)進步是其發(fā)展的重心和關(guān)鍵。許多國家,尤其是一些發(fā)達國家,不斷致力于提高技術(shù)水平來開發(fā)石墨新產(chǎn)品和新用途,甚至由于多年積累,已經(jīng)形成寡頭壟斷的態(tài)勢。例如氟化石墨主要由美、日、俄生產(chǎn);膨脹石墨主要由美、日、德、法等國壟斷;其中高純膨脹石墨只有日本生產(chǎn)。
近幾年,我國涌現(xiàn)出許多石墨新技術(shù)和優(yōu)秀科技成果,高純石墨材料開發(fā)與應用取得了可喜的進步。只有不斷依靠技術(shù)創(chuàng)新提高企業(yè)核心競爭力作為生存發(fā)展之道,不斷培育技術(shù)人才,加大科技投入,提高科技轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新能力,才是石墨企業(yè)發(fā)展的根本。 為幫助國內(nèi)石墨生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,發(fā)展高端產(chǎn)品,我們特收集整理精選了本專集資料。
? 石墨提純 現(xiàn)有工藝存在缺陷
?? ? 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,通過選礦工藝得到的鱗片狀高碳石墨產(chǎn)品己不能滿足某些高新行業(yè)的要求,因此需要進一步提高石墨的純度。目前,國內(nèi)外提純石墨的方法主要有浮選法、酸堿法、氫氟酸法、氯化焙燒法、高溫法等。其中,酸堿法、氫氟酸法與氯化焙燒法屬于化學提純法,高溫提純法屬于物理提純法。
1、 浮選法:是利用石墨的可浮性對石墨進行富集提純,適應于可浮性好的天然鱗片狀石墨,石墨原礦經(jīng)浮選后最終精礦品位通常為90%左右,有時可達94%~95% 。使用此法提純石墨只能使石墨的品位得到有限的提高,是因為部分硅酸鹽礦物和鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等化合物里極細粒狀浸染在石墨鱗片中,即使細磨也不能完全單體解離,所以采用選礦方法難以徹底除去這部分雜質(zhì)。
2、 酸堿法:是當今我國高純石墨廠家中應用最廣泛的方法,其原理是將NaOH與石墨按照一定的比例混合均勻進行鍛燒,在500-700℃氯化焙燒法的高溫下石墨中的雜質(zhì)如硅酸鹽、硅鋁酸鹽、石英等成分與氫氧化鈉發(fā)生化學反應,生成可溶性的硅酸鈉或酸溶性的硅鋁酸鈉,然后用水洗將其除去以達到脫硅的目的;另一部分雜質(zhì)如金屬的氧化物等,經(jīng)過堿熔后仍保留在石墨中,將脫硅后的產(chǎn)物用酸浸出,使其中的金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性的金屬鹽,而石墨中的碳酸鹽等雜質(zhì)以及堿浸過程中形成的酸溶性化合物與酸反應后進入液相,再通過過濾、洗滌實現(xiàn)與石墨的分離,從而達到提純的目的。但是此種提純方法的缺點在于需要高溫鍛燒,設備腐蝕嚴重,石墨流失量大以及廢水污染嚴重,且難以生產(chǎn)碳含量99.9%及以上的高純石墨。
3、 氫氟酸提純法:是利用氫氟酸能與石墨中幾乎所有的雜質(zhì)反應生成溶于水的化合物及揮發(fā)物,然后用水沖洗除去雜質(zhì)化合物,從而達到提純的目的。使用氫氟酸法提純石墨,除雜效率高、能耗低,提純所得的石墨品位高、對石墨的性能影響小。但由于氫氟酸有劇毒和強腐蝕性,生產(chǎn)過程中必須有嚴格的安全防護措施,對于設備要求嚴格導致成本升高;另外氫氟酸法產(chǎn)生的廢水毒性和腐蝕性都很強,需要嚴格處理后才能排放,環(huán)保環(huán)節(jié)的投入又使氫氟酸法的成本大大增加,如污水處理稍不到位,會對環(huán)境造成巨大污染。
4、氯化焙燒法是將石墨礦石在一定高溫和特定的氣氛下焙燒,再通入氯氣進行化學反應,使石墨中的雜質(zhì)進行氧化反應,生成熔沸點較低的氣相或凝聚物的氯化物及絡合物逸出,從而達到提純的目的。由于氯氣的毒性、嚴重腐蝕性和污染環(huán)境等因素,在一定程度上限制了氯化焙燒工藝的推廣應用。
5、高溫法提純石墨,是因為石墨是自然界中熔點、沸點最高的物質(zhì)之一,熔點為3850 士50℃,沸點為4500℃,遠高于所含雜質(zhì)的熔沸點,它的這一特性正是高溫法提純石墨的理論基礎。將石墨粉直接裝入石墨士甘鍋,在通入惰性保護氣體和少量氟利昂氣體的純化爐中加熱到2300~3000℃,保持一段時間,石墨中的雜質(zhì)因氣化而溢出,從而實現(xiàn)石墨的提純。雖然高溫法能夠生產(chǎn)99.99%以上的超高純石墨,但因鍛燒溫度極高,須專門設計建造高溫爐,設備昂貴、投資巨大,對電力口熱技術(shù)要求嚴格,需隔絕空氣,否則石墨在熱空氣中升溫到450℃時就開始被氧化,溫度越高,石墨的損失就越大。這種設備的熱效率不高,電耗極大,電費高昂也使這種方法的應用范圍極為有限,只有對石墨質(zhì)量要求非常高的特殊行業(yè)(如國防、航天等)才采用高溫法小批量生產(chǎn)高純石墨。
(二) 低能耗石墨提純技術(shù) 國內(nèi)最新研制
??? 據(jù)恒志信網(wǎng)消息:針對石墨提純現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。武漢工程大學研制成功一種對天然石墨進行高純度提純的方法及裝置。該方法能耗低,所得到的石墨的純度高,其裝置簡單。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,新工藝的有益效果是:
1、工藝新穎、裝置簡單、能耗低、升溫迅速,是采用等離子體炬加熱技術(shù),利用熱等離子體局部超過4000℃的高溫,使石墨原料中的雜質(zhì)在短時間內(nèi)充分氣化,實現(xiàn)提純石墨目的,可以實現(xiàn)石墨的連續(xù)提純。
2、原理與現(xiàn)行高溫提純法一致,但由于是將石墨粉直接送入具有極高溫度的等離子體焰流中直接加熱,因此熱利用率極高。而采用現(xiàn)有高溫爐提純,熱能除了加熱物料外更多的是在加熱爐體,并被散發(fā)到環(huán)境中。
3、采用新技術(shù)工藝,石墨的純度高(碳質(zhì)量含量≥98.7%)。初始碳質(zhì)量含量90% 、粒度100目的石墨,經(jīng)過一次提純后碳質(zhì)量含量98.7% ;經(jīng)過第二次提純碳質(zhì)量含量99.5% 經(jīng)過第三次提純碳質(zhì)量含量99.9%;如再經(jīng)過幾次循環(huán)石墨提純到碳質(zhì)量含量99.99%。
資料中詳細描述石墨提純的方法及其裝置,其能耗遠低于現(xiàn)行高溫提純法。石墨的純度高,裝置簡單。
(三)天然隱晶質(zhì)石墨(礦)剝離提純方法
天然隱晶質(zhì)石墨是我國的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源之一,主要用于鑄造、石墨電極、電池碳棒、耐火材料、鉛筆和增碳劑等方面。隱晶質(zhì)石墨晶體極小,石墨顆粒嵌于粘土中,很難分離。由于隱晶質(zhì)石墨原礦品位高(一般含碳60%-80%),部分可達95%,平均粒徑。.01-0.1μm,用肉眼很難辨別,故稱隱晶質(zhì)石墨,俗稱土狀石墨。與鱗片石墨相比,土狀石墨碳含量高,灰分多,晶粒小,提純技術(shù)難度大,使其應用范圍受到極大限制。在我國,通常都是將開采出來的石墨礦石經(jīng)過簡單子選后,直接粉碎成產(chǎn)品出售。因此天然隱晶質(zhì)石墨資源得不到充分的利用,甚至盲目出口,造成資源的浪費。鑒于天然隱晶質(zhì)石墨的技術(shù)含量和附加值極低,而我國市場需要的高純超細石墨則多數(shù)依賴進口,開展天然隱晶質(zhì)石墨的提純新方法尤為緊迫。
據(jù)恒志信網(wǎng)消息:湖南大學最新研制成功天然隱晶質(zhì)石墨的提純新方法,解決了現(xiàn)有技術(shù)中天然石墨礦,特別是隱晶質(zhì)石墨提純技術(shù)難度大、成本高、污染大、資源浪費嚴重的問題,適用于不同品味、不同礦質(zhì)的天然石墨的提純,且成本低,環(huán)境污染小,低能耗,簡單易行,具有廣泛的應用前景。
天然隱晶質(zhì)石墨的提純新方法具有如下優(yōu)點:
1、新技術(shù)所采用的插層劑原料價格低,可循環(huán)使用或回收利用。
2、新技術(shù)對石墨結(jié)構(gòu)無明顯破壞,也不會產(chǎn)生明顯缺陷,對大尺寸鱗片石墨具有保護作用。
3、新技術(shù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品多元化(高碳石墨、高純石墨、石墨烯和石墨烯納米片) ,可根據(jù)市場需求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
4、新技術(shù)可在現(xiàn)有石墨浮邊生產(chǎn)線上增添一定工藝設備進行實施,工藝簡單,設備要求低,條件溫和,成本低。
5、新技術(shù)不使用酸和堿,污染物產(chǎn)生少,對環(huán)境友好。
6、新技術(shù)適用于不同的固定碳含量的天然石墨礦,也可用于與輝鉬礦的剝離提純。
技術(shù)指標:原料:高碳隱晶質(zhì)石墨粉(固定碳含量為43.2% 200目)
成品:高純石墨(碳含量99.95% ),石墨回收率72% 。
? 【資料描述】
? ???資料中詳細描述了天然隱晶質(zhì)石墨的提純新方法、礦漿液調(diào)制方法、超聲剝離的礦漿液、浮選、提純等等步驟、以及生產(chǎn)實施例等等。
純度≥99.999% 天然石墨高溫提純新技術(shù)
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?? 【石墨高溫提純技術(shù)背景】
石墨作為工業(yè)原料,尤其在一些特殊行業(yè)以及原子能工業(yè)、汽車工業(yè)、航天技術(shù)、生物技術(shù)等高新技術(shù)工業(yè),不但對石墨的碳含量要求極高,同時也要求在石墨的成分中不能含有過多的微量元素,必須是99.9%以上的高純度石墨,然而現(xiàn)在一般的天然石墨含碳量均無法滿足這些行業(yè)對高純度石墨的要求,目前對天然石墨采取的提純法仍是利用石墨的耐高溫的性能,從而使用高溫電熱法提高石墨純度,由于此工藝復雜,需要建設大型電爐,電力資源浪費嚴重,同時需要不斷通入惰性氣體,造成成本高昂。尤其重要一點,是當石墨純度達到99.93%時,己達到極限,無法使石墨的固定碳含量繼續(xù)提高。目前對于氯氣提純尚未形成工業(yè)化生產(chǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)存在工藝復雜、對原料的顆粒選擇過大等缺點。國內(nèi)外有采用高溫提純天然鱗片石墨,即將天然石墨裝入己石墨化過的石墨士甘塌內(nèi)進行石墨化提純,利用石墨士甘鍋具有良好的導電、導熱以及耐高溫特性,石墨灰粉2700℃度以上高溫氣化逸出,該方法能將純度提高至99.99% 以上,但高溫石墨純化存在純化時間長、工藝流程復雜、要求較高的溫度同時嚴重浪費電力資源,然而化學提純石墨的方法由于工藝落后,對于小顆粒的石墨不能較好的回收,對環(huán)境造成污染,并且純度亦不能滿足市場對產(chǎn)品的需求。
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? 【高純度天然石墨的提純新方法 研制成功】
??? 據(jù)恒志信網(wǎng)消息:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題中。國內(nèi)新研制成功一種純度高、工藝簡單、節(jié)省電力資源、利于石墨回收的高純度天然石墨的提純方法。是采用高溫提純石墨的方法,經(jīng)過高溫反應、化學提純、洗滌、脫水后獲得高純度的石墨,利用氧化劑、絡合劑與天然石墨進行反應,去除原料中雜質(zhì),得到微量元素含量低,性能穩(wěn)定的石墨。新工藝對含碳量>60%的石墨原料進行純化,得到純度大于99.9991%,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨,具有工藝簡單,易于操作,生產(chǎn)效率高,耗電量低,不需要大型的加工設備,節(jié)約生產(chǎn)成本。
? 【新技術(shù)優(yōu)點】
在石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝,對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
1、新提純工藝利用氧化劑和絡合劑與天然石墨原料進行化學反應,去除原料中Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO 等雜質(zhì),從而生產(chǎn)出微量元素含量低,性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。而現(xiàn)有國內(nèi)石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝,對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
2、目前國內(nèi)大多在提純過程中采用自來水用于石墨的提純工藝中,由于一般的水質(zhì)中均含有Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等離子物質(zhì),不利于去除石墨中本身所含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205 、CuO等雜質(zhì),新技術(shù)方案的工藝中采用經(jīng)過離子交換樹脂處理過的不含Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質(zhì)離子的純水,更好的去除石墨中所含有的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+ 等雜質(zhì)離子,同時可以使石墨中的pH 值達到6.4-6.9 。從而得到純度高達99.999% 以上,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨。
3、新技術(shù)方案工藝中將反應釜內(nèi)的溫度加熱至85-90℃,可以是石墨與所加入的氫氟酸、鹽酸、硝酸和乙二胺四乙酸與石墨中的所含的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質(zhì)離子能夠進行充分的化學反應,通過洗滌、脫水后,去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質(zhì),新技術(shù)方案中所選用的溫度范圍,并按照所述的溫度范圍進行提純,能夠使提純達到最佳效果。絡合劑具有分散、懸浮作用和很強的絡合能力,在較小用量甚至極小用量就能達到需要的絡合程度,絡合劑還能有Ca2+、Mg2+等金屬離子發(fā)生絡合,形成金屬絡合物,從而達到去除金屬離子的目的。
4、新技術(shù)方案工藝中加入的絡合劑能是絡合劑與石墨中的Ca2+、Mg2+等離子發(fā)生絡合,形成金屬絡合物,通過洗滌、脫水去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質(zhì),技術(shù)方案選用合適的絡合劑,并按照所述的比例加入進行提純夠進一步提高純化的效果.
5、新技術(shù)工藝可對粒度為100-10000目,含碳量>60% 的石墨原料進行純化,得到純度為99.999% 的石墨成品,具有工藝簡單,易于操作,反應時間短,生產(chǎn)效率高,耗電量低,在提純過程中不需要大型的加工設備,節(jié)約生產(chǎn)成本。所得產(chǎn)品可應用于電子工業(yè)、國防尖端工業(yè)、化學分析工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)等高科技領(lǐng)域。
【高純度天然石墨的提純方法】部分摘要
??? 提純步驟為:
????步驟一、取含碳量>60% 的石墨400公斤,放入反應釜Ⅰ內(nèi),按石墨的重量百分比依次加入30公斤乙二胺四乙酸、50公斤氫氟酸(濃度40%)、2公斤硝酸(濃度98%)。鹽酸(濃度30%),后加入100L水,開機攪拌,轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時間20分鐘;
????步驟二、升溫反應,開啟反應釜上溫控裝置,使反應釜內(nèi)的溫度升至85℃,反應4小時,反應過程中每隔50分鐘攪拌一次,每次攪拌時間3分鐘,攪拌速度200轉(zhuǎn)/分鐘,反應完成后,再靜置3小時,靜置完成后排出反應釜內(nèi)尾氣,制得混合料漿A;
????步驟三、將混合料漿A 置入冷卻塔Ⅱ內(nèi),向冷卻塔Ⅱ內(nèi)注入重量為混合料漿A兩倍量的純水,形成混合料漿A-2,邊注水邊攪拌,攪拌速度200轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌至冷卻塔II內(nèi)的溫度降至35℃止,完成降溫后,打開冷卻塔II 的放料閥,將混合料漿A-2 置入洗滌器Ⅲ內(nèi);
????步驟四、將混合料漿A-2置入洗滌器Ⅲ中后,向洗滌器Ⅲ中注入純水,邊注水邊洗滌,洗滌器Ⅲ的洗滌轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分鐘,洗滌至混合料漿A-2 的pH值呈6.4止,后將洗滌器III的轉(zhuǎn)速設置為1000轉(zhuǎn)/分鐘,進行離心脫水,脫水至混合料漿A-2的含水量為20%止,停止脫水,制得混合料漿B;
????步驟五、混合料漿B 重新放入反應釜Ⅰ內(nèi),按石墨重量百分比加入80公斤硫酸(濃度98%)、40公斤氫氟酸(濃度40%),然后加入純水100L,攪拌20分鐘,攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘;
????步驟六、第二次升溫反應,開啟反應釜Ⅰ的溫控裝置,使反應釜Ⅰ內(nèi)的溫度升至85℃,反應2小時,反應過程中每隔1小時進行一次攪拌,每次攪拌時間3分鐘,每次攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘,反應結(jié)束后,關(guān)閉電源,打開反應釜I 上的尾氣排放閥,將反應釜I內(nèi)的廢氣排出,制得混合料漿C;
步驟七、 步驟八、步驟九、步驟十、步驟十一、步驟十二
...............略 詳細步驟請見本資料專集
步驟十三、將脫水后的混合料漿H 送至烘干設備上烘干,烘干溫度為150-350 ℃,烘干后的含水量<0.1% ,碳含量為99.9991% -99.9995%,制得產(chǎn)品;
? 【資料描述】
????資料中詳細描述了高純度天然石墨的提純技術(shù)的制備方法、現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題,性能和優(yōu)點、實施例等等。
北京恒志信科????技發(fā)展有限公?司
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