[發明專利]復合粘結稀土永磁體及其制備方法

有效

• 申請號: 201310407030.X
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103440955A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 徐霞;陳傳龍
• 申請（專利權）人: 徐霞
• 主分類號: H01F7/02
• 分類號: H01F7/02;H01F1/11;H01F1/36;H01F1/09;H01F1/33;H01F41/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明屬于粘結永磁領域，涉及兩種或兩種以上永磁材料同鐵基軟磁材料復合復壓粘結而成的新型粘結永磁材料，特別是一種復合粘結稀土永磁體及其制備方法。

背景技術

目前，粘結稀土磁體主要是將稀土合金粉末如釹鐵硼粉末、釤鈷粉末與高分子粘結劑混合造粒破碎制成粉料后通過冷壓、熱壓、注射等工藝（各向異性需取向）復合制作而成。

相較于傳統鐵氧體直流電機和交流電機，稀土永磁具有高剩磁Br、高矯頑力、高磁能積(BH)max和線性退磁曲線等優異的磁性能。稀土永磁電機具有高效、質量輕、運行可靠等顯著特點，自90年代批量生產以來，已大規模進入生產生活的各種應用領域，計算機應用、新型電動和混合動力汽車、家用小電器等高端應用領域廣泛采用稀土粘結磁鋼作為其能量器件。

我國是世界第一大稀土資源儲備國，擁有世界已探明儲量的70%，產銷量更是達到世界的90%；但由于稀土開采特別是池浸等落后工藝對環境的嚴重破壞，雖目前我國為全世界提供廉價稀土，但同時為我國內蒙、江西、四川等省主要稀土產地帶來了巨大的環境破壞，成本高昂。自2011年初以來，我國對稀土資源的無序開采、低附加值原料出口均逐步加強了管理；因此受資源因素影響，以金屬釤、釹、鈷為代表的稀有金屬逐漸進入高價位運行，金屬釹在2011年更是達到170萬每噸的歷史性高位，傳統稀土磁鋼受成本制約，難于大規模應用于普通功率電機上，與采用傳統鐵氧體的應用規模相比，稀土永磁體不及鐵氧體應用規模的10%?。

四川大學劉穎等于2003年7月3日公開的（中國專利申請公告號為03117200.8的）專利所說明的方法，采用兩種或者兩種以上以上合金材料混合均勻后與高分子粘結劑復合所制備的復合粘結磁體雖能夠在一定程度上降低稀土金屬的使用量，帶來一定經濟效益，但具有以下缺陷：

1.當復合磁體中稀土合金含量較低時，復合磁體矯頑力與內稟矯頑力低，在實際使用中抗退磁能力極差，工程領域難于替代現有稀土合金粘結永磁體。

2.實際應用中如需得到較高磁性能，須將混合比例中稀土合金比例提至80%乃至更高，極大降低經濟效益；

3.在實際應用中，如需達到8.5MGOe以上磁能積要求，則必須采用純的釹鐵硼磁粉作為復合磁體的粉體配方，依據該專利所說明方法制備的復合磁體則無法達到；

4.當作為鐵氧體替代材料時，由于含有價格十數倍于鐵氧體的稀土金屬，在同鐵氧體等效的矯頑力與磁能積的該復合材料成本已上升至鐵氧體的數倍，難于體現出經濟價值。

日本專利JP61-284906A所說明的方法采用鐵氧體與稀土合金粉末復合制備的粘結磁體雖能極大降低單位磁能積的成本，但具有如下缺陷：

1.由于稀土合金極易被氧化，磁體需要采用電泳涂層作為防腐表面涂層，但鐵氧體具有不導電特性，復合磁體中會造成電泳涂層的不連續性，極大降低磁體的耐腐蝕性；

2.稀土合金粉末與鐵氧體粉末由于存在密度、粒度大小與顆粒形狀的極大差異，在粉末混合時，難于獲得均勻的混合粉末，并且在粉末成型的過程中極易造成材料的成份偏析，影響器件的一致性；

3.稀土合金粉末與鐵氧體的溫度系數（Br%/℃）有很大差異，因此在器件的應用過程中難以保證溫度穩定性、一致性；

????由于鐵氧體粉末呈球形，而釹鐵硼粉末呈片狀或針狀結構，它們的混合粉末難于通過冷壓制獲得較高密度，因此難以獲得具有較高性能的磁性器件。

發明內容

為克服現有稀土永磁體制造成本昂貴，復合型永磁體性能不能達到要求的技術缺陷，本發明公開了一種復合粘結稀土永磁體及其制備方法。

本發明所述復合粘結稀土永磁體，包括稀土合金永磁材料層；其特征在于，還包括與稀土合金永磁材料層粘結的基礎材料層，所述基礎材料層包括基礎永磁粉末、粘結劑和潤滑劑，且基礎永磁粉末質量百分比大于90%?，所述基礎永磁粉末的磁能積低于稀土合金永磁材料層。

優選的，所述稀土合金永磁材料層占所述復合粘結稀土永磁體的高度比為3-50%。

優選的，包括多個稀土合金永磁材料層和基礎材料層，所述多個稀土合金永磁材料層和基礎材料層交錯重疊。

優選的，所述基礎永磁粉末組成符合下列情況之一：

?????A．鐵氧體永磁粉末94%-98.5%；

?????B．鐵基軟磁材料粉末0%-95%，鐵氧體永磁粉末4%-98.5%；

?????C．鐵基軟磁材料粉末0%-95%，鐵氧體永磁粉末4%-98.5%，合金類永磁粉末0%-98.5%；