[發(fā)明專利]一種鑭系元素復(fù)合添加的釹鐵硼磁性材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410537686.8
• 申請(qǐng)日: 2014-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN104347216A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙紅良;范逢春;張子祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波同創(chuàng)強(qiáng)磁材料有限公司
• 主分類號(hào): H01F1/057
• 分類號(hào): H01F1/057;H01F41/02;B22F3/16
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑭系元素復(fù)合添加的釹鐵硼磁性材料及其制備方法，屬于稀土磁性材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燒結(jié)釹鐵硼磁性材料，作為新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于國(guó)際和國(guó)內(nèi)的新興發(fā)展產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，如計(jì)算機(jī)工業(yè)、信息工業(yè)、通訊工業(yè)、汽車工業(yè)、核磁共振成像工業(yè)、辦公自動(dòng)化等。在我國(guó)已經(jīng)形成了較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)量己占到了世界總額的85％。

但隨著釹鐵硼磁性材料生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，中國(guó)稀土資源的消耗也日益嚴(yán)重，截至2005年底，我國(guó)探明稀土資源總量為8731萬(wàn)噸。但2011年美國(guó)地質(zhì)資源局的勘探結(jié)果顯示，截至2010年，我國(guó)稀土儲(chǔ)量?jī)H為5500萬(wàn)噸。這說(shuō)明，從2005年到2010年的5年間我國(guó)稀土儲(chǔ)量降幅達(dá)37％。而且稀土元素共有17種元素，我們目前大量使用于燒結(jié)釹鐵硼的只有鐠、釹、鏑、鋱、釓、鈥六種元素，其它稀土尤其是占稀土含量60％～80％左右的鑭、鈰極少或基本不使用，造成了稀土資源的大量浪費(fèi)。

由于近年來(lái)的稀土元素價(jià)格大幅上漲，這導(dǎo)致高性能釹鐵硼磁性材料的生產(chǎn)成本居高不下，且現(xiàn)有的高性能釹鐵硼永磁材料耐腐蝕性較差、失重高，導(dǎo)致燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)在2000～2011年飛速發(fā)展后進(jìn)入了停滯階段。

因此，降低燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的性能與抗腐蝕性，對(duì)于提高燒結(jié)釹鐵硼的運(yùn)用有著重大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提出了一種高性能、成本低、耐腐蝕的鑭系元素復(fù)合添加的釹鐵硼磁性材料。

本發(fā)明上述目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種鑭系元素復(fù)合添加的釹鐵硼磁性材料，所述釹鐵硼磁性材料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Nd或PrNd：0.1％-32％，B：0.9％-1.5％，Dy：0％-10％，Co：0.5％-10％，Cu：0.05％-0.25％，鑭系元素：0.1％-15％，微量元素M：0.1％-4.5％，余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述鑭系元素為L(zhǎng)a或Ce中的一種或兩種。當(dāng)鑭系元素為L(zhǎng)a與Ce的混合物時(shí)，La與Ce的質(zhì)量比為任意比。

作為優(yōu)選，所述微量元素M為Al、Zr、Nb、Mn、Ga、Ti、Sn中的一種或多種；其中，Al的添加量為釹鐵硼磁性材料的0.1％-1.5％，其余元素的添加量均為釹鐵硼磁性材料的0％-0.5％。

作為優(yōu)選，所述釹鐵硼磁性材料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：PrNd：15％-30％，B：0.9％-1.3％，Dy：0.5％-4.0％，Co：0.5％-10％，Cu：0.05％-0.25％，鑭系元素：0.1％-15％，微量元素M：0.25％-4.5％，余量為Fe。其中，微量元素M包括Al：0.1％-1.5％，Zr：0.05-0.5％，Ti：0.05-0.5％，Nb：0.05％-0.5％，Mo：0％-0.5％，Sn：0％-0.5％，Ga：0-0.5％。上述是對(duì)本發(fā)明釹鐵硼磁性材料的進(jìn)一步優(yōu)化和限制，通過(guò)上述優(yōu)化和限制，本發(fā)明釹鐵硼磁性材料不僅保證了高性能的同時(shí)，還對(duì)失重和成本方面得到了更好的控制。

作為優(yōu)選，所述釹鐵硼磁性材料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：Nd：21％，La：10％，B：1.05％，Co：0.5％，Cu：0.2％，Al：0.6％、Nb：0.3％、Ga：0.2％、Ti：0.4％，余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述釹鐵硼磁性材料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：PrNd：28.5％，La：1.0％，Ce：1.0％，B：1.05％，Co：1.0％，Cu：0.12％，Al：0.2％、Nb：0.2％、Ga：0.1％、Ti：0.1％，余量為Fe。

作為優(yōu)選，所述釹鐵硼磁性材料的組成(以質(zhì)量百分比計(jì))為：PrNd：25.5％，La：2.5％，Ce：2.5％，B：1.1％，Dy：0.5％，Co：2.5％，Cu：0.2％，Al：0.8％、Mn：0.1％、Ga：0.15％、Ti：0.2％，余量為Fe。

燒結(jié)釹鐵硼磁性材料因稀土相具有易氧化、腐蝕的特點(diǎn)，分布在晶界處的富稀土相容易形成晶間腐蝕。因此，本發(fā)明采用鑭系元素和微量元素M復(fù)合添加，并對(duì)其添加量進(jìn)行了優(yōu)化，這些元素的熔點(diǎn)較低，潤(rùn)濕性較好，在液相燒結(jié)過(guò)程中能起到光滑主相晶粒，細(xì)化結(jié)晶的作用，以滿足磁體對(duì)晶界相的要求，使得晶界的富稀土相分布均勻。另外，這些元素還可以在熔煉和燒結(jié)過(guò)程中通過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入Nd、Fe、B主相的組織中，部分取代Nd或Fe，從而改善磁體主相的耐腐蝕性能，增加磁體的致密度，最后得到的燒結(jié)釹鐵硼材料的耐腐蝕失重也會(huì)更小。