[發明專利]一種低B的稀土磁鐵

在審

• 申請號: 201310639023.2
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104674115A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 永田浩;喻榮
• 申請（專利權）人: 廈門鎢業股份有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;H01F1/053
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及磁鐵的制造技術領域，特別是涉及一種低B的稀土磁鐵。

背景技術

對于各種高性能電機、發電機中使用的(BH)max超過40MG0e的高性能磁鐵而言，為得到高磁化的磁鐵，減少非磁性元素B的使用量的“低B組份磁鐵”的開發就變得非常有必要。

現在，“低B組份磁鐵”的開發采用了各種各樣的方式，然而，截止目前，還未能開發出市場化的產品。“低B組份磁鐵”的最大的缺點在于退磁曲線的方形度(亦稱為Hk、或者SQ)比較差，其形成原因比較復雜，主要是由于R₂Fe₁₇相的出現和富B相(R₁T₄B₄相)的缺乏導致晶界處出現局部B不足。

日本專利特開2013-70062中公開了一種低B的稀土磁鐵，其包括R(R為包含Y的稀土元素中選擇的至少一種的元素，Nd為必有組分)、B、Al、Cu、Zr、Co、O、C及Fe作為主成分的組成，各元素的含量為R：25～34重量％，B：0.87～0.94重量％、Al：0.03～0.3重量％、Cu：0.03～0.11重量％、Zr：0.03～0.25重量％、Co：3重量％以下(且不包含0)、O：0.03～0.1重量％、C：0.03～0.15重量％、以及殘余為Fe。該發明通過降低B的含量，使得富B相的含量降低，進而使得主相含有的體積比例增加，并最終獲得高Br的磁鐵。通常情況下，B的含量減少的情況下，會形成軟磁性的R₂T₁₇相(一般為R₂Fe₁₇相)，極易使得矯頑力(Hcj)降低，而本發明通過添加微量的Cu，使得R₂T₁₇相的析出被抑制，更形成了使Hcj和Br提高的R₂T₁₄C相(一般為R₂Fe₁₄C相)。

然而，上述的發明依然沒有辦法克服低B磁鐵固有的方形度(Hk/Hcj，又稱SQ)不高的問題，從本發明的實施例可以看到，本發明僅有極少量實施例Hk/Hcj超過95％，大部分在90％左右，更沒有任何一個實施例能夠達到98％以上，單就Hk/Hcj而言，往往難以滿足客戶要求。

展開來闡述的話，方形度(SQ)比較差的話，即使磁鐵矯頑力很高，耐熱性也會有比較差的情形。

磁鐵在電機的高負荷旋轉中熱減磁，電機會變得不能旋轉，進而電機停止轉動。因此，通過“低B組份磁鐵”開發出高矯頑力的磁鐵的報道是很多的，但是，上述磁鐵全部是方形度差的磁鐵，在實際用在電機中進行耐熱試驗時，沒能改善熱減磁的問題。

綜上，還沒有“低B組份磁鐵”實際形成被市場接受產品的先例。

另一方面，Sm-Co系磁鐵的最大磁能積大約在30MG0e以下，因此，最大磁能積達到35～40MG0e的NdFeB系燒結磁體作為電機、發電機用燒結磁體在市場上占有極大的份額。特別是最近減少CO₂排放和石油枯竭危機等的前提之下，越來越追求電機、發電機的高效率化、更省電化的性能，對最大磁能積的要求也越來越高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種低B的稀土磁鐵，該稀土磁鐵通過復合添加0.3～0.8at％的Cu和適量的Co，使得晶界中形成3種富Cu相，這種在晶界中存在的3種富Cu相的磁性效果和對晶界中B不足問題的修復，可顯著改善磁鐵的方形度和耐熱性能。

本發明提供一種技術方式如下：

一種低B的稀土磁鐵，所述稀土磁鐵含有R₂T₁₄B主相，其包括如下的原料成分：

R：13.5at％～14.5at％、

B：5.2at％～5.8at％、

和余量為T，

所述的R為包括Nd的至少一種包含釔元素在內的稀土元素，所述T為包括Cu：0.3at％～0.8at％、Co：0.3at％～3at％和余量Fe的過渡金屬元素。

本發明中所述的at％為原子百分比。

在推薦的實施方式中，將稀土磁鐵成分熔融液制備成稀土磁鐵用合金的工序；將稀土磁鐵用合金粗粉碎后再通過微粉碎制成細粉的工序；用磁場成形法獲得成形體，并在真空或惰性氣體中以900℃～1100℃的溫度對所述成形體進行燒結，在晶界中形成高Cu相結晶、中Cu相結晶和低Cu相結晶的工序。