[發明專利]驅動電機用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610208897.6
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105655076B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 胡志華
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/08;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/24;H02K1/02
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所42110
• 代理人: 高良軍

技術領域

本發明屬于磁性材料領域，尤其涉及驅動電機用高矯頑力釹鐵硼永磁材料及其制造方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料是航空航天裝備、海洋工程裝備、節能與新能源汽車、先進軌道交通裝備和電力裝備等領域的關鍵材料。預測未來10-15年內難以被其他永磁材料所代替，改善和調控釹鐵硼永磁材料的組織結構，提高其磁性能仍然是人們不斷努力的方向。釹鐵硼永磁材料應用領域增長速度最快的是用于電機制備。驅動電機作為新能源汽車的核心部件，使得用于驅動電機的高矯頑力釹鐵硼永磁材料具有廣闊的應用前景；同時，驅動電機性能的提高迫使高矯頑力釹鐵硼永磁材料的性能改善，以滿足驅動電機生產企業對磁體性能的要求。

目前，高矯頑力燒結釹鐵硼永磁材料的制備仍然需要添加一定量的重稀土元素，減少重稀土元素的用量對于降低高矯頑力釹鐵硼永磁材料的成本具有重要意義。新的制備技術（晶界擴散、超細磁粉、重稀土化合物摻雜和雙合金）已能夠實現剩磁不降低的情況下提高磁體的矯頑力。然而，這些制備技術在燒結釹鐵硼磁體的規?；a中存在明顯弊端。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新能源汽車驅動電機用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料及其制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：驅動電機用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料的制備方法，其特征在于經過以下步驟制備而成：

（1）配料熔煉：采用的組分按重量百分比組成：鐠釹合金20~32%，鏑0~10%，鋱 0~10%，硼0.95~1.0%，銅0~0.2％，鋁0~1％，鈷1~3％，鈮0~1％，鋯0~0.1％，鎵0~0.3%，余量為鐵和材料中少量不可避免的雜質；根據組分之間的重量百分比設計高重稀土含量和無重稀土元素添加的兩種或兩種以上配方，配方中的微量元素硼、銅、鋁、鈷、鈮、鋯、鎵的含量相同，高重稀土含量的主相合金的總稀土百分比含量是依據表達式(Nd_1-x-y-zPr_xDy_yTb_z)₂Fe₁₄B表達的主相合金的總稀土百分比含量來設計的，表達式中，0≤x+y+z≤1，無重稀土元素的主相合金的總稀土含量較高；其中，根據兩種或兩種以上配方分別配料，然后分別通過真空熔煉形成熔融的合金液，以2~4m/s的速度澆鑄到銅輥表面冷卻形成平均厚度為0.2~0.5mm的速凝片；

（2）制粉混粉：將步驟（1）所得速凝片進行氫破碎，制成平均粒度為100~200μm的粗粉，加入抗氧化劑進行氣流磨制粉，制得平均粒度為3~5μm的磁粉；將兩種或兩種以上配方所得磁粉按比例進行稱量混合，混料總量為2~100kg，混料時間為4~10h；

（3）成型：將步驟（2）所得混合磁粉在全自動成型壓機中自動定量稱取，取向壓制成坯塊，進行真空封裝、等靜壓、剝油，然后將坯塊運至燒結爐手套箱內剝掉內膜，準備燒結（4）燒結時效：將燒結爐手套箱內坯塊運至真空燒結爐中燒結，燒結工藝為300~400℃下保溫0.5h，850~950℃下保溫1~3h，燒結溫度為1050~1100℃，保溫3~5h后冷卻；將燒結后的坯塊進行二級時效處理，時效工藝為：一級時效溫度850~950℃、保溫3~5h，二級時效溫度480~560℃、保溫3~5h。

進一步，步驟（2）中，將兩種或兩種以上配方所得磁粉按比例進行稱量混合，混料總量為4~50kg，混料時間為6~8h。

進一步，步驟（4）中，燒結溫度1070~1085℃、保溫3.5~4.5h，一級時效溫度890~910℃、保溫3.5~4.5h，二級時效溫度490~530℃、保溫3.5~4.5h。

本發明上述步驟（3）中將坯塊運至燒結爐手套箱內剝掉內膜，對其中“內膜”的解釋：混合磁粉在壓制成坯塊后，需要用薄塑料把坯塊密封包裝，然后再用真空封裝袋把坯塊真空封裝，內膜就是指的薄塑料。

本發明相對于現有技術的優點和有益效果：

1．通過合理的主相合金成分設計技術，設計出高重稀土含量的主相合金；高重稀土含量的主相合金是表達式(Nd_1-x-y-zPr_xDy_yTb_z)₂Fe₁₄B（0≤x+y+z≤1）表達的主相合金，使得重稀土元素盡可能多地留在主相晶粒內，提高磁體的各向異性場；