[發明專利]一種高速電機用釹鐵硼磁體

有效

• 申請號: 201110347368.1
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102447315A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 劉裕康
• 申請（專利權）人: 無錫天寶電機有限公司
• 主分類號: H02K1/02
• 分類號: H02K1/02;H02K15/00;H01F1/057;C22C38/16;C22C33/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 宋松

技術領域

本發明涉及電機用永磁材料領域，特別涉及一種高速電機用釹鐵硼磁體。

背景技術

燒結NdFeB永磁材料屬于第三代稀土永磁材料，與其他類型永磁材料相比，具有磁性能高，價格低等突出優點，使得其開發和應用得到了超常規的發展。目前其綜合磁性能已達到較高水平，應用已涉及國民經濟的各個領域，特別是在電機上應用廣泛。

燒結NdFeB作為一種功能材料，科技人員的研究重點一直放在如何提高其磁性能上，經過24年的發展，已經取得了突破性的進展。商用產品最大磁能積已達到414-438kJ/m³(52-55MGOe)，隨著燒結NdFeB稀土永磁磁性能的不斷提高，其力學性能的缺點成了其致命弱點，大大限制了應用領域的進一步擴大。稀土永磁材料的抗拉、抗彎強度均較低，抗壓強度較高；且其斷裂韌性K_IC比普通金屬材料低1～2個數量級，與陶瓷材料的斷裂韌性相當。強韌性差使稀土永磁體在加工過程中容易開裂、掉渣，這大大降低了磁體的成品率和加工精度，提高了磁體的加工成本，限制了磁體在高精度電機上的應用。同時，由于稀土永磁材料的強韌性差，抗震、抗沖擊能力相應也較差，使得材料在對抗震、抗沖擊力要求較高的場合的應用也受到限制，比如高速電機等領域。近年來，NdFeB稀土永磁體的力學特性越來越受到關注，如何提高燒結NdFeB稀土永磁體的強韌性已經成為了迫在眉睫的重要課題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種高速電機用釹鐵硼磁體，該材料在保持釹鐵硼磁體磁性能的前提下，提高其強韌性，使其適用高速電機的使用需求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高速電機用釹鐵硼磁體，該釹鐵硼磁鐵按原子百分比組成為Nd：6.7％～10.2％、Dy：5.5％～8.0％、B：3.5％～5.0％、Co：7.0％～8.5％、Cu：1.8％～2.3％、Ti：0.01％～0.1％、Si：0.5％～2.0％，余量為Fe及不可避免的雜質。

優選，該釹鐵硼磁鐵按原子百分比組成為Nd：7.5％～9.5％、Dy：6.5％～7.5％、B：4％～4.5％、Co：7.5％～8.0％、Cu：2.0％～2.2％、Ti：0.04％～0.06％、Si：0.9％～1.6％，余量為Fe及不可避免的雜質。

最優選，該釹鐵硼磁鐵按原子百分比組成為Nd：8.5％、Dy：7.0％、B：4.3％、Co：7.8％、Cu：2.1％、Ti：0.05％、Si：1.3％，余量為Fe及不可避免的雜質。

本發明通過在釹鐵硼中添加Co、Cu、Ti、Si，使晶粒細化或晶界強韌化，從而達到提高磁體強韌性的目的。添加的合金元素在釹鐵硼燒結坯主相組織晶界間形成新的相組織，有效提高磁體的矯頑力和晶界的磁疇結構強度，大幅提高了釹鐵硼磁體的耐高溫性和材料的耐腐蝕性。Dy，Co，Cu，Ti等元素提高磁體原子間的相互作用，提高磁體各相異性場，在合金中形成彌散相，從而提高了釹鐵硼磁鐵的強韌性。

本發明的釹鐵硼永磁體可采用常規的熔煉、破碎、壓制、燒結、時效步驟進行制備。

本發明的有益效果為：

本發明的釹鐵硼材料的抗彎強度可達400～460MPa，斷裂韌性K_IC可達4.0～5.5MPa·m^1/2，因此可以滿足高速電機對釹鐵硼磁體強韌性的需求。

具體實施方式

實施例一

一種高速電機用釹鐵硼磁體，該釹鐵硼材料按原子百分比組成為Nd：6.7％、Dy：8.0％、B：3.5％、Co：8.5％、Cu：1.8％、Ti：0.1％、Si：0.5％，余量為Fe及不可避免的雜質。

實施例二

一種高速電機用釹鐵硼磁體，該釹鐵硼材料按原子百分比組成為Nd：10.2％、Dy：5.5％、B：5.0％、Co：7.0％、Cu：2.3％、Ti：0.01％、Si：2.0％，余量為Fe及不可避免的雜質。

實施例三

一種高速電機用釹鐵硼磁體，該釹鐵硼材料按原子百分比組成為Nd：8.3％、Dy：7.0％、B：4.4％、Co：7.8％、Cu：2.1％、Ti：0.05％、Si：1.2％，余量為Fe及不可避免的雜質。

實施例四

一種高速電機用釹鐵硼磁體，該釹鐵硼磁鐵按原子百分比組成為Nd：7.5％、Dy：7.5％、B：4％、Co：8.0％、Cu：2.0％、Ti：0.06％、Si：0.9％，余量為Fe及不可避免的雜質。

實施例五