[發明專利]一種稀土永磁材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210159470.3
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103426578A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 廖超;鄧小霞;張法亮
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;B22F3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于磁性材料領域，尤其涉及一種稀土永磁材料及其制備方法。

背景技術

1983年，日本住友金屬公司首次發明了釹鐵硼永磁材料。自問世以來，釹鐵硼永磁材料由于具有高磁能積、相對低廉的價格和充足的資源儲備等優點，特別是釹鐵硼具有很高的性能價格比，因此成為制造效能高、體積小、質量輕的磁性功能器件的理想材料，對許多應用領域產生革命性的影響。眾所周知，在高性能永磁材料中，特別是諸如新能源汽車、風力發電等領域需要用到高矯頑力、高工作溫度的永磁體，而目前研究和生產的主要是通過大量使用高成本的Dy、Tb元素。尤其由于近期國家政策等原因，導致稀土價格增長迅速，導致電機中磁體成本增長好幾倍，使客戶端面臨很大壓力。

目前生產的高矯頑力磁體，一般需要采用5-10wt%的Dy或Tb元素，并采用原材料熔煉獲得鑄錠或者甩帶，通過釹鐵硼成熟的工藝進行后續制備過程，即氫碎、磨細粉、磁場成型、等靜壓、燒結、回火等過程制備出所需的磁體。但由于Dy或/和Tb形成的Dy2Fe14B或/和Tb2Fe14B本身具有低的飽和磁極化強度，導致相同尺寸的磁體對外提供的磁感應強度降低，磁通降低。若想提高磁通，必須進一步增大磁體尺寸，Dy或/和Tb的用量增加，成本大大提高，同樣也不利于產品往輕、小方向發展。

另外，目前絕大多數廠家均采用單合金法進生產，該方法生產過程中采用最終磁體組分對應的原料直接進行熔煉，熔煉溫度高達1400℃以上才能保證原料熔化，但溫度過高會導致微量元素進入材料晶體內部，影響晶體磁疇的分布，導致磁體本身矯頑力降低。同時添加的改性元素不能很好的處于晶界，改善晶界微觀形貌等，這樣不能起到原有設計的作用。

發明內容

本發明解決了現有技術中存在的釹鐵硼磁體存在的成本高、不利于產品往輕、小方向發展、矯頑力降低的技術問題。

本發明提供了一種稀土永磁材料，所述稀土永磁材料包括具有四方晶體結構的主相和具有面心立方結構的輔相，所述輔相隔離或包覆于主相周圍；

所述主相的組成為：R1_x1R2_y1Fe_{100-x1-y1-z1-w1}Co_z1B_w1N1_g1；R1選自Pr或/和Nd，R2選自Dy、Tb、Ho中的至少一種，26wt%≤x1+y1≤36wt%，且0.01wt%≤y1≤10wt%；0wt%≤z1≤5wt%，0.8wt%≤w1≤1.2wt%；N1選自Zr、Ga?、Cu、Nb、?Sn、Mo、Al?、V、W、Si、Hf、Ti中的一種或多種；0wt%≤g1≤1.5wt%；

所述輔相的組成為：R3_x2R4_y2Fe_{100-a-b-c-v-u}Co_z2B_w2N2_g2，R3選自Pr、Nd、Dy、Tb中的至少一種，R4為Ho，35wt%≤x2+y2≤65wt%，且0.01wt%≤y2≤20wt%；0wt%≤z2≤35wt%，0wt%≤w2≤1.2wt%；N2選自Zr、Ga?、Cu、Nb、?Sn、Mo、Al?、V、W、Si、Hf、Ti中的一種或多種，0wt%≤g2≤25wt%。

本發明還提供了所述稀土永磁材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、按主相的配比將原料進行熔煉，得到主相鑄錠或速凝薄片；

S2、按輔相的配比將原料進行熔煉，得到輔相鑄錠或速凝薄片；

S3、將主相鑄錠或速凝薄片和輔相鑄錠或速凝薄片進行破碎、制粉、混料、磁場取向壓制成型、并在真空或惰性氣氛中進行燒結和回火，得到所述稀土永磁材料。

本發明提供的稀土永磁材料，降低了Dy或/和Tb的含量，同時加入成本較為低廉的含Ho輔相合金，能保證在不降低磁體矯頑力的前提下，降低磁體成本，能具有較高的磁感應強度，應用于電機中可以使用更小體積的磁體。本發明提供的稀土永磁材料的制備方法，通過雙合金法制備而成，具體通過采用Dy或/和Tb含量較低的主相合金和含有Ho的輔相合金，一方面主相與輔相合金分別熔煉形成，能有效防止微量元素浸入材料晶體內部，保證磁體具有較高的矯頑力；另一方面，該輔相合金在晶界改善磁體微觀形貌，有利于主相晶體形成較均勻的晶體，進一步提高磁體的矯頑力。?????

具體實施方式

本發明提供了一種稀土永磁材料，所述稀土永磁材料包括具有四方晶體結構的主相和具有面心立方結構的輔相，所述輔相隔離或包覆于主相周圍；