[發(fā)明專利]制備燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210230846.5
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN103526107B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李正;朱小礦;鈕萼;王惠新;韋立立
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波科寧達工業(yè)有限公司;北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C33/02;B22F9/04;B22F3/16;H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02
• 代理公司: 北京航忱知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11377
• 代理人: 陳立航,郭麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法。

背景技術(shù)

目前已知的燒結(jié)釹鐵硼的剩磁和磁能積已經(jīng)接近理論值的95％。日本Neomax公司宣布，其研制出了最高磁能積達59.5MGOes的燒結(jié)釹鐵硼磁體。德國VAC公司報道，其研制了最高磁能積達56.7MGOes的磁體。我國煙臺正海磁性材料有限公司宣布，其制備了最高磁能積達到56MGOes磁體。然而，目前已知的燒結(jié)釹鐵硼的矯頑力最高仍只有理論值的55％左右。市場上提供的磁體產(chǎn)品中，Hcj(kOe)+（BH）max(MGOe)＞60的磁體產(chǎn)品稱為高磁性能磁體。國內(nèi)少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)Hcj(kOe)+（BH）max(MGOe)＞65的燒結(jié)釹鐵硼磁體。為了獲得具有足夠高矯頑力的磁體，通常需要在磁體中添加大量的重稀土如鏑（Dy）和鋱（Tb）。然而，添加大量Dy或者Tb雖然使磁體的矯頑力得到迅速提高，磁體的剩磁卻急劇下降，從而未能有效提高Hcj(kOe)+（BH）max(MGOe)的值。

重稀土元素屬于稀有資源。在全球范圍內(nèi)，重稀土Dy和Tb目前僅發(fā)現(xiàn)分布在我國南方幾個省份，屬于國家戰(zhàn)略資源。近年來，由于環(huán)境保護等因素，我國加強了對稀土資源的保護，從而使稀土價格特別是重稀土價格迅速上漲，稀土元素已占燒結(jié)釹鐵硼成本的80％以上，而根據(jù)不同的性能要求，重稀土元素占燒結(jié)釹鐵硼磁體成本的5～50％。應(yīng)用于汽車輪轂等高端電機系統(tǒng)的釹鐵硼磁體需要能夠耐受200攝氏度高溫。對于這種釹鐵硼磁體，重稀土一般占磁體成本的30％以上。

從上述現(xiàn)實可以看出，一方面，市場對具有高矯頑力、良好耐溫特性的磁體的需求在不斷增加；另一方面，Dy、Tb等重稀土資源越來越稀少，價格越來越昂貴，在燒結(jié)釹鐵硼的成本中所占比例越來越大。因此，為了保護環(huán)境、節(jié)約重稀土資源、更好地適應(yīng)市場需要，開發(fā)出減少稀土特別是重稀土在燒結(jié)釹鐵硼磁體中的使用量、提高重稀土使用效率的技術(shù)是至關(guān)重要的。

近年來，世界各國特別是日本對如何減少重稀土在燒結(jié)釹鐵硼磁體中的使用量、提高重稀土的利用效率進行了大量的研究。在專利文獻CN1898757A公開的方法中，首先將稀土的氟化物、氧化物和氟氧化物的粉末分散在水系溶劑或有機溶劑中形成漿液，所述粉末以漿液形式提供到小型或薄型磁體的表面，然后采用熱處理的方法使表面的稀土和氟等向磁體內(nèi)部擴散，從而獲得一種磁體的剩磁和磁能積基本不降低，且矯頑力得到提高的永磁體。此外，該方法還使用了相對較少的重稀土資源。

專利文獻CN1905088A公開了一種在燒結(jié)釹鐵硼磁體中添加納米級的重稀土金屬粉末，從而制備高矯頑力磁體的方法。

上述專利文獻CN1898757公開的方法只適用于非常薄小的磁體，無法用于大尺寸磁體，并且需要特殊的設(shè)備和工藝才能獲得所公開的效果。在專利文獻CN1905088A公開的方法中，需要添加納米級重稀土或重稀土化合物粉末。然而，納米級重稀土粉末難于獲得，只能在實驗室獲得極少的量，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。此外，上述文獻公開的方法均無法有效控制重稀土在磁體中的分布，重稀土仍然大部分進入到主相晶粒內(nèi)部，無法有效利用重稀土。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠降低重稀土的使用量、適用于大尺寸性能優(yōu)良的釹鐵硼磁體大規(guī)模生產(chǎn)的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，該方法包括如下步驟：（a）獲得合金HRE_x(Fe_0.50Co_0.25Cu_0.10Al_0.15)_zZn_y，其中，HRE為Dy、Tb和/或Ho，x+y+z=100；（b）獲得所述合金的粗粉；（c）將所述粗粉磨成平均粒度小于3mm的粉末；（d）把所述粉末按一定比例添加到釹鐵硼粗粉中；（e）將所述粉末和所述釹鐵硼粗粉充分混勻得到混合粉末，將所述混合粉末在密封容器中熱處理；（f）待所述混合粉末冷卻后，將其磨成細(xì)粉；（g）將所述細(xì)粉在有氮氣保護的密封系統(tǒng)中成型，獲得成型件；（h）將所述成型件進行燒結(jié)，再進行時效。

在應(yīng)用本發(fā)明的方法時，由于采取了在釹鐵硼粉末中添加平均粒度小于3mm的重稀土合金粉末，再對混合粉末進行熱處理的步驟，從而達到控制磁體微結(jié)構(gòu)、提高重稀土利用率、提高燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的效果。此外，由于采用本發(fā)明的方法獲得的最終釹鐵硼磁體是通過將粉末成型后獲得的，因此最終產(chǎn)品的尺寸和生產(chǎn)規(guī)模可以根據(jù)需要任意設(shè)定。

附圖說明