[發明專利]一種稀土永磁體及其制造方法

有效

• 申請號: 201610212535.4
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105869876B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 劇錦云;陳仁杰;尹文宗;靳朝相;唐旭;李東;閆阿儒
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙)11489
• 代理人: 郭曉華

技術領域

本發明涉及稀土永磁技術領域，尤其涉及一種具有高剩磁、高磁能積的稀土永磁體及其制備方法。

背景技術

稀土永磁材料由于具有非常優異的綜合磁性能，它的出現為下游的應用打開一扇全新的大門。目前，在航空航天、國防軍事、儀表、通訊、計算機、汽車工業、石油化工、生物工程、醫療器械、家用電器等眾多領域得到廣泛應用，已成為高新技術、新興產業領域基本的重要物質基礎之一，特別在風力發電、節能家電和電動汽車等清潔能源方面的作用更是不可替代，并且稀土永磁體的產量和用量都在逐年增長。

傳統die-upsetting(模壓)方法為僅通過熱變形工藝制備稀土永磁體，而并未在熱變形之后進行熱處理工藝。該方法由于流變不均勻，導致熱變形磁體織構化程度不理想、取向度不高。有人對此工藝進行了改進，在熱變形工藝之后進行熱處理，然而對于具有納米晶的熱變形磁體而言，高溫熱處理使織構化晶粒吞噬局域錯取向晶粒，雖然可以顯著優化熱變形磁體的織構，增強剩磁，但同時也會導致晶粒尺寸異常長大，富稀土相分布不均勻，使得磁體矯頑力急劇降低(請參見Raja K.Mishra,Earl G.Brewer,and Robert W.Lee.Grain growth and alignment in hot deformed Nd-Fe-B magnets.Journal of Applied Physics.1988,63(8):3528-3530.)。

晶界擴散重稀土元素是一種提高矯頑力的方法，如通過添加鏑(Dy)、鋱(Tb)等重稀土元素來提高硬磁相的磁晶各向異性，從而提高矯頑力。傳統的包覆方法為在熱處理工藝中將摻雜的金屬或合金置于熱變形磁體的表面，通過高溫的作用使摻雜金屬自然擴散。該擴散效果受制于擴散量，當擴散量較少時，擴散不充分，矯頑力增加的效果不明顯；當擴散量較多時，磁體的剩磁和方形度惡化嚴重，從而降低了磁體的性能(請參見Sepehri-Amin H,Ohkubo T,Nagashima S,Yano M,Shoji T,Kato A,Schrefl T,Hono K.High-coercivity ultrafine-grained anisotropic Nd–Fe–B magnets processed by hot deformation and the Nd–Cu grain boundary diffusion process.Acta Materialia.2013,61:6622-6634.)。

發明內容

鑒于此，本發明提供一種具有優異綜合磁性能的稀土永磁體及其制備方法。

本發明提供一種稀土永磁體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)分別提供一母合金磁粉以及一低熔點合金，該低熔點合金為稀土-過渡族金屬合金；

(2)將所述母合金磁粉在真空條件下進行熱壓成型，得到熱壓磁體；

(3)將該低熔點合金覆蓋于所述熱壓磁體的端面，并在氬氣氣氛中對該低熔點合金與熱壓磁體同時施壓進行熱變形成型，得到熱變形磁體；

(4)對所述熱變形磁體進行兩級熱處理，得到稀土永磁體。

進一步，所述低熔點合金的質量為所述母合金磁粉的質量的1％～20％。

進一步，所述低熔點合金的化學式按質量百分比為Re_aTM_100-a，其中，50≤a≤95，Re為Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一種或幾種，TM為過渡族金屬中的一種或幾種。

進一步，所述母合金磁粉的化學式按質量百分比為Re_xFe_100-x-y-zM_yB_z，其中Re為Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一種或幾種，M是Al、Co、Cu、Ga中的一種或幾種，20≤x≤40，0≤y≤10，0.7≤z≤1.5。

進一步，在步驟⑴中所述低熔點合金的制備方法具體如下：

按照低熔點合金中元素的比例配料；

將配好的原料混合并進行熔煉，再制成低熔點合金。

進一步，在步驟(2)中將所述母合金磁粉進行熱壓成型具體為：將母合金磁粉放入一第一模具中，在真空環境或保護氣氛中對母合金磁粉進行加熱至第一溫度，并對第一模具施加第一壓力，得到熱壓磁體，其中，所述第一溫度為600℃～750℃，所述第一壓力為100MPa～250MPa。

進一步，所述真空環境的真空度優于1×10^-1Pa。