[發明專利]高性能的各向異性磁性材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010230243.6
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN101894646A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 何峰;吳振生
• 申請（專利權）人: 麥格昆磁(天津)有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;B22D7/00;B22D11/06;B22F9/04;B22F3/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發明涉及一種新型高性能各向異性釹鐵硼磁性材料及其制備方法。更具體地，本發明涉及由各向同性釹鐵硼磁性材料與至少一種鐵族元素、至少一種硼族元素摻雜而得到的各向異性釹鐵硼磁性材料及其制備方法；尤其，本發明涉及以鈷(Co)，鎵(Ga)及至少一種鑭系過渡金屬，如鐠(Pr)和/或鏑(Dy)摻雜各向同性釹鐵硼磁粉而得到的各向異性釹鐵硼磁性材料及其制備方法。

背景技術

目前，作為高新技術產業基礎的新材料行業備受矚目。作為新材料產業重要組成部分的稀土永磁材料，廣泛應用于能源、交通、機械、醫療、IT、家電等行業，如制造各種永磁電機、振動馬達、永磁儀表、電子工業、核磁共振裝置、音響器材和磁療設備等方面，其產品涉及國民經濟的很多領域，其產量和用量也成為了衡量一個國家綜合國力與國民經濟發展水平的重要標志之一。但是隨著科學技術的發展，釹鐵硼磁性材料的應用范圍更加擴大，在某些領域對釹鐵硼磁性材料的矯頑力和磁積能等方面的性能提出了更高的要求，現有的釹鐵硼磁性材料的磁性能有越來越不能滿足實際需要的趨勢。與各向同性釹鐵硼磁性材料相比，各向異性釹鐵硼磁性材料由于具有最大磁積能和剩磁、較高的矯頑力等性能而越來越受到關注。

磁性材料的各向異性來源于磁晶體的各向異性，是指物理性質，如磁性能，隨量度方向而變化的性質稱為各向異性。各向異性是磁性材料的重要特征之一。理論上，磁性材料具有各向異性的原因是由于在磁晶體的結點結構中，任一物質與周圍微粒之間并不處于球形對稱狀態，因而晶體中沿不同方向上物質微粒的排列情況有所不同，造成不同方向上物理性質不同。

目前，各向異性磁粉的生產主要采用機械研磨(MG)工藝、氫化-歧化-脫氫-重組(HDDR)工藝或熱變形(Hot?Die-upsetting)工藝。在美國專利US?5,026,438中描述了一種制備各向異性釹鐵硼磁粉的方法，該方法涉及使用超細無定型晶體顆粒作為起始材料，在750℃以上的溫度熱壓，得到的基于原子比的磁粉組成為40～90％的鐵或鐵/鈷混合物、10～40％的包括釹和/或鐠的稀土金屬以及0.5％～18％的硼。但該方法的缺點在于，所得到的產品在取向方向上磁性能不高。

為此，仍需要提供具有優異磁性能的各向異性釹鐵硼磁性材料及其制備方法。

發明內容

本發明提供了一種各向異性釹鐵硼磁性材料，其特征在于，其基于重量的分子通式為RE_xNd_(30.7-x)Fe_(68-y)B_0.9-1Co_yGa_z，其中RE選自鐠(Pr)和鏑(Dy)中的至少一種，x是選自0～8的任意數值，y是選自2～15的任意數值，z是選自0.2～0.6的任意數值。

本發明還提供了一種各向異性釹鐵硼磁性材料，其特征在于，其中RE選自鐠(Pr)和鏑(Dy)中的至少一種，x是選自5～8的任意數值，y是選自2～12.5的任意數值，z是選自0.4～0.58的任意數值。

本發明還提供了至少一種由各向同性釹鐵硼磁粉得到上述各向異性釹鐵硼磁粉的生產方法，該方法包括下列步驟：熔化原料金屬形成合金錠的步驟；通過甩帶工藝形成非晶或晶微晶合金帶的步驟；將所得到的合金帶在惰性氣體的保護下，經過破碎、篩分后，得到小于40目(約425微米)磁粉的破碎步驟；冷壓得到預成型磁體MQ1的步驟；將預成型磁體MQ1在一定溫度和壓力下熱壓形成各向同性的熱壓磁體MQ2，然后再將MQ2磁體在一定溫度和壓力下熱變形制備成各向異性的磁體MQ3的熱壓步驟；以及將各向異性MQ3磁體進行破碎的步驟，制備客戶需要的粒度分布的各向異性的粘結釹鐵硼磁粉。

根據本發明的另一方面，還提供了至少一種由各向同性釹鐵硼磁粉得到上述各向異性釹鐵硼磁粉的生產方法，該方法進一步包括在進行冷壓步驟前在磁粉中加入一定比例的潤滑劑的步驟，如加入基于磁粉重量的0.01～0.1wt％的潤滑劑，該步驟的目的是在隨后進行的冷壓過程中磁體能順利脫模，避免模具損傷。所述潤滑劑是選自聚四氟乙烯(Teflon)、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、硬脂酸鋰(Li-St)或硬脂酸鋅(Zn-St)中的至少一種，如加入基于磁粉重量的0.01～0.1wt％的硬脂酸鋅，優選0.02～0.075wt％的硬脂酸鋅，并混料30分鐘。