[發明專利]一種稀土永磁材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310740581.8
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN104752013A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 鄧小霞;陳波;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;H01F1/08
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料領域，尤其涉及一種稀土永磁材料及其制備方法。

背景技術

燒結NdFeB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。

然而，當今新能源和環保日益被關注并成為必然發展的趨勢，對所使用的永磁材料也提出了高矯頑力以及高剩磁的要求。高矯頑力磁體需要較多的成本昂貴的鏑和/或鋱元素，但是添加較多這兩種元素的磁體又無法較好的滿足高剩磁的需求，不利于電機輕量化和大功率以及高效的利用電能和風能。

CN102534358A公開了一種高矯頑力R-Fe-B系燒結永磁材料的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟一，將原材料按比例配好，在200-700Kg/次的帶坯連鑄爐內熔化，并以lm/s-l0m/s的輥速澆鑄成合金片，其合金片厚度為0.1-0.4mm；步驟二，將步驟一中所制得的合金片進入氫處理爐內進行氫粉碎，并在400-600℃的溫度下脫氫至氫壓<l0Pa；在惰性氣體保護下的無氧環境中，將氫碎之后的合金片送入中磨機粉碎至粒度<0.5mm，再經氣流磨進行微粉碎，經分級制成粒徑d=2-4um的釹鐵硼合金粉末；步驟三，在惰性氣體保護下的無氧環境中，將粒徑小于100nm的納米氧化鏑、納米氧化鋱、納米氧化鈥中的至少一種加入到制備好的釹鐵硼合金粉末中，其添加比例為NdFeB合金粉末重量的1-3%，并混合均勻；步驟四，在惰性氣體保護下的無氧環境中，步驟三中混合均勻的粉末經1.5-3T的磁場取向并壓制成壓坯；步驟五，在惰性氣體保護下的無氧環境中，將步驟四中所制得的壓坯送入真空燒結爐內，進行600-700℃×2-4hr一次燒結，然后進行800-900℃×2-4hr的二次燒結、快冷，再進行1000-1100℃×1-2hr的三次高溫燒結、快冷，最后依次進行850-950℃×1-6hr和450-600℃×1-6hr的時效處理，制成高矯頑力的耐高溫R-Fe-B系燒結永磁材料。該方法制備的永磁材料的剩磁為13.6-14.5（kGs），矯頑力為14.5-18（kOe）。

目前制得的永磁材料的矯頑力距矯頑力的理論極限值80kOe還存在很大的差距，并且提高矯頑力所需要的鏑和/或鋱的含量仍然較高。此外，提高永磁材料矯頑力的同時，剩磁將不可避免的降低，如何在保證剩磁下降較低的同時提高矯頑力（即，同時保證高矯頑力和高剩磁），又要降低鏑和/或鋱的使用量，成為目前研究的熱點。

發明內容

本發明為解決現有的永磁材料無法同時獲得較高矯頑力和高剩磁的缺陷，從而提供一種具有較高矯頑力和高剩磁的稀土永磁材料，以及該稀土永磁材料的制備方法。

本發明的發明人注意到磁體只采用Pr和/或Nd組成的稀土元素，在本質特征上，很難獲得諸如汽車電機、風力發電機等高矯頑力和適應高工作溫度的磁體，因此主相需要存在一定含量的重稀土Dy和/或Tb，以提高矯頑力，但是Dy和/或Tb的存在則不可避免的導致剩磁的降低和成本的增加。

然而，本發明的發明人通過多次實驗終于發現具有一定組成和含量的主相配合具有一定組成和含量并且Dy和/或Tb含量較高的第一輔相，具有一定組成和含量并且低熔點合金元素含量較高的第二輔相，有效的降低了最終磁體的磁感應強度的損失，在較低的磁感損失的條件下獲得高的矯頑力。雖然第一輔相中Dy和/或Tb含量較高，但是由于稀土永磁材料中添加的輔相的量在較少的情況下就能獲得的較好的效果，以及與第二輔相元素相互作用，所以，與現有技術相比，仍然可以在Dy和/或Tb含量較低的情況下，在較低的磁感損失的條件下獲得高的矯頑力。另外，當本發明提供的稀土永磁材料與現有技術提供的稀土永磁材料的性能相近時，本發明提供的稀土永磁材料的鏑和/或鋱的含量比現有技術提供的稀土永磁材料的鏑和/或鋱的含量明顯降低。

為了實現上述目的，本發明提供了一種稀土永磁材料，該材料包括主相和輔相，所述輔相隔離或包覆于主相周圍；所述輔相包括第一輔相和第二輔相；

所述主相的組成為：R1_x1R2_y1Fe_{100-x1-y1-z1-u1}Co_z1B_u1，R1選自Pr和/或Nd；R2選自Dy、Tb和Ho中的至少一種，其中，x1、y1、z1、u1為質量百分比，且26%≤x1+y1≤34%，0.01%≤y1≤4%，0%≤z1≤6%，0.78%≤u1≤1.25%；