[發(fā)明專利]一種釹鐵硼永磁材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710187557.0
• 申請日: 2007-11-26
• 公開（公告）號: CN101447268A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 杜鑫;程曉峰;張法亮;宮清
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;B22F3/10
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;程榮逵

技術領域

本發(fā)明是關于一種釹鐵硼永磁材料及其制備方法。

技術背景

自1983年被發(fā)明以來，釹鐵硼永磁材料以其高磁能積、高矯頑力、相 對低廉的價格和充足的資源儲備等優(yōu)點，被廣泛應用。但是，燒結釹鐵硼較 大的缺點是工作溫度不高，從而大大限制了其在高溫條件下的應用。

《關鍵工藝參數(shù)和合金元素對燒結NdFeB磁性能與力學性能的影響》 (王偉，浙江大學碩士學位論文，2005年3月)一文中指出，采用燒結法制 造釹鐵硼永磁材料的工藝流程一般有配方、熔煉、鋼錠破碎、制粉、真空保 存超細粉、磁粉取向壓制成型、真空燒結、檢分和電鍍。

人們通常在磁體中添加鈷元素，用來提高釹鐵硼合金的溫度穩(wěn)定性。然 而，鈷的添加在提高居里溫度和降低可逆損失的同時，也降低了磁體的矯頑 力，為此，需要向磁體中添加提高矯頑力的合金元素，如Dy、Tb、Nb、Ga 和Al等。而這些合金元素的添加會造成剩磁和磁能積等磁性能方面的下降， 并大大的增加了成本，限制其應用。

CN1688000A中公開了一種在晶界相中添加納米氧化物提供燒結釹鐵硼 矯頑力的方法，該方法包括，主相合金采用鑄造工藝制成釹鐵硼鑄錠合金， 或采用速凝薄片工藝制成釹鐵硼速凝薄片，晶界合金采用鑄造工藝制成鑄錠 合金或速凝薄片工藝制成速凝薄片或快淬工藝制成快淬帶，將主相合金和晶 界合金分別制粉，把納米氧化物添加到晶界相合金粉末中，將混合后的主相 合金和晶界相合金粉末在磁場中壓制成型，在高真空燒結爐內(nèi)制成燒結磁 體。然而根據(jù)這種方法制造的永磁材料最高工作溫度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中釹鐵硼永磁材料的最高工作溫度和矯 頑力不能同時提高的缺點，提供一種同時具有高工作溫度和高矯頑力的釹鐵 硼永磁材料及其制備方法。

本發(fā)明提供了一種釹鐵硼永磁材料，該永磁材料含有釹鐵硼合金主體材 料和添加劑，其中，所述添加劑為納米釓化合物。

本發(fā)明提供了一種釹鐵硼永磁材料的制備方法，該永磁材料含有釹鐵硼 合金主體材料和添加劑，該方法包括將釹鐵硼合金經(jīng)過破碎、制粉、加入添 加劑、取向壓制成型、真空或惰性氣體保護的條件下進行燒結和回火，得到 釹鐵硼永磁材料，其中，所述添加劑為納米釓化合物。

本發(fā)明提供的釹鐵硼永磁材料具有較高的工作溫度和矯頑力，可能的原 因是：在該永磁材料的制備過程中，納米釓化合物和所述主體材料粉末均勻 混合，使納米釓化合物均勻分散于合金粉Nd₂Fe₁₄B主相晶粒表面以及富釹 相之間；燒結時，Nd₂Fe₁₄B主相晶粒表面的納米釓化合物阻礙了主相晶粒的 長大以及相鄰主相晶粒的合并，細化了燒結釹鐵硼的主相晶粒，改善了微觀 組織；燒結后的釹鐵硼磁體，由于納米釓化合物彌散分散在Nd₂Fe₁₄B主相 晶粒表面以及富釹相中，起到了阻礙硬磁相之間的交換耦合作用；部分納米 釓化合物顆粒進入主相晶粒內(nèi)部，起到釘扎點作用，阻礙了磁疇壁的移動， 從而提高了磁體的矯頑力，進而提高了磁體的工作溫度。而且，金屬元素 Gd的添加本身就可以使磁體的矯頑力提高，其原子磁矩與3d金屬原子(如 Fe、Co)的磁矩耦合，具有正的溫度系數(shù)，故可降低可逆溫度系數(shù)，進而提 高磁體的工作溫度。

具體實施方式

本發(fā)明提供的永磁材料含有釹鐵硼永磁主體材料和添加劑，其中，所述 添加劑為納米釓化合物。

所述釹鐵硼永磁主體材料的成分為Nd_aR_bFe_100-a-b-c-dM_cB_d，其中a、b、c 和d各自表示原子百分數(shù)，其中，10≤a≤20，0≤b≤8，0≤c≤6，5≤d≤7， R為Pr、Dy和Tb元素中的一種或幾種，M為Nb、Co、Ga、Zr、Al、Cu 和Ti中的一種或幾種。

所述納米釓化合物為氧化釓、氟化釓和氯化釓中的一種或幾種，平均粒 徑為2-40納米，含量為所述主體材料的0.01-8重量％。

所述納米釓化合物均勻分散于主相晶粒表面以及富釹相之間。