[發明專利]一種燒結釹鐵硼磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 201510287740.2
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN104916383A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 林建強
• 申請（專利權）人: 寧波招寶磁業有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;H01F41/02;B22F3/16
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 吳懷權

技術領域

本發明屬于磁性材料領域，具體涉及一種燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，磁性材料被廣泛的應用于工業生產與居民生活中。磁性材料可以實現磁能與電能的轉化，進而實現電器設備的自動化和智能化，可以說，磁性材料與信息化、自動化、機電一體化、國防、國民經濟的方方面面緊密相關。但在磁性材料得到廣泛應用的同時，對其性能也提出了更高的要求。

自稀土永磁材料出現以后，永磁材料的性能有了質的飛躍，釤鈷磁體以其優越的矯頑力和熱穩定性在高溫磁體中得到較好的應用，但其原料在自然界中儲量較少，造成價格昂貴，限制其在民用領域的應用；釹鐵硼磁體的原料資源儲備充足，且以其較高的磁能積在高性能磁體中獨占鰲頭，被譽為“磁王”，因而性價比較高，應用廣泛，但其熱穩定性較差，耐腐蝕性差，也在一定程度上影響了其應用。

燒結釹鐵硼磁體是由主相、富硼相和富釹相組成的多相粉末合金，富釹相作為晶界相包圍著主相(主要集中在三角晶界處)，富硼相也存在于晶界中，而各相化學成分的差異就造成了化學電位各不相同，在濕熱條件下易形成腐蝕電流，造成晶間腐蝕。另外，富釹相的氧化腐蝕和吸氫粉化也是磁體腐蝕的最主要原因：一般而言，磁體置于常溫、干燥的環境中時，由于燒結過程中富Nd相中有大量單質Nd(化學穩定性差)的存在，極易發生氧化反應產生Nd₂O₃，造成氧化腐蝕；而在較高溫度、濕度條件下，富釹相的Nd易被氧化生成Nd(OH)₃，同時產生H₂，進而發生吸氫粉化，腐蝕更加嚴重。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種燒結釹鐵硼磁體及其制備方法，該燒結釹鐵硼磁體晶粒均勻，耐腐蝕性得到顯著提高。

本發明通過以下技術方案實現：

設計一種燒結釹鐵硼磁體，由以下質量百分比的成分組成：Dy?0.5～1.2％、Nd?21～24％、Ho?10～15％、F?0.1～1.6％、Nb?0.8～2.4％、Co?0.6～3.2％、Cu?0.1～0.95％、B?0.7～1.2％，余量為Fe。

優選的，由以下質量百分比的成分組成：Dy?1％、Nd?22％、Ho?12％、F?0.5％、Nb?2.0％、Co?0.9％、Cu?0.12％、B?0.98％，余量為Fe。

設計一種上述燒結釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

(1)備料鑄錠：按照所述比例配備原料，加入熔煉爐中，抽真空，并在0.05MPa氬氣保護下進行熔煉，待鐵料全溶入合金液后，靜置2～5分鐘，澆鑄成錠；

(2)氫碎制粉：將所得鑄錠進行氫破碎，至180～240μm的合金粉末，再進行脫氫處理；然后，將所得合金粉末置于氣流磨中，進行研磨至1～2μm；

(3)取磁成型：將研磨好的金屬粉末充分混合后，置于磁場中垂直取向，并壓制成型；

(4)微波燒結：將成型坯件進行微波分段燒結，氬氣環境保護，首先在6KW燒結1.5小時，再在4KW燒結2小時，然后在4KW燒結2小時后，隨爐自然冷卻，即得。

本發明的積極有益效果：

本發明在三元釹鐵硼磁體的基礎上，經過大量研究，添加比現有技術少的Dy代替部分Nd，顯著降低成本；添加Co代替部分Fe，提高了磁體的居里溫度，改善磁體的耐溫性能；添加一定量的Nb能有效細化晶粒，提高矯頑力；添加一定量的F，可吸收燒結過程中殘存的少量O，與Ho共同形成局限在磁體三角晶界處的Ho-O-F，其少量存在可以在燒結過程中提高晶粒均勻性，有效抑制主相晶粒的異向生長，從而保證了磁體的剩磁和矯頑力；在這個基礎上，稍多量Ho-O-F的形成又能結合相當量的氧，大大減少了氧化腐蝕和吸氫粉化的現象，提高了磁體的耐腐蝕性。另外，本發明將成分優化與分段微波燒結工藝結合，有效地提高了化學成分、微觀組織和磁學性能的均勻性，并使富釹邊界相的厚度極小，也就是晶間腐蝕發生的空間極小，也顯著地抑制了晶間腐蝕的進度，提高了產品質量。

附圖說明

圖1為實施例1所得燒結釹鐵硼磁體的表面微觀結構圖。

圖2為對比例1所得燒結釹鐵硼磁體的表面微觀結構圖。

圖3為實施例2所得燒結釹鐵硼磁體的斷面微觀結構圖。

圖4為對比例2所得燒結釹鐵硼磁體的斷面微觀結構圖。

具體實施方式

以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：

實施例1