[發(fā)明專利]一種釹鐵硼材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611100400.5
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106782971A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鈺靈;譚春林;汪斌
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南航天磁電有限責任公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務(wù)所43205
• 代理人: 黃純能,寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種釹鐵硼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

制備高致密釹鐵硼材料的工藝有兩種，一種為粉末冶金工藝，制備燒結(jié)釹鐵硼磁體（為各向異性磁體），另一種為熱壓/熱變形工藝，制備熱壓/熱變形釹鐵硼磁體（包括各向同性和各向異性磁體）。

近年來，采用粉末冶金工藝制備的燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，年產(chǎn)量突破10萬噸，隨著常用稀土材料鐠釹（或釹）、鏑鐵（或鏑）、鋱等消耗量增加，導致其價格持續(xù)走高，促使燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本提高。目前鐠釹的價格為30～40萬元/噸，鏑鐵的價格為130萬元/噸左右，鋱的價格為340～370萬元/噸。而儲量較豐富的鈰的價格為3～4萬元/噸，鈥鐵的價格為26～28萬元/噸。由此可見，鈰的價格僅為鐠釹的十分之一，而鈥相對于鏑、鋱也便宜了很多。因此，采用鈰部分替代鐠釹、鈥/鈥鐵部分替代鏑鐵/鏑，可以大大降低燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的成本。

為了降低成本，人們開始逐漸重視熱壓/熱變形工藝，年產(chǎn)量開始突破0.15萬噸。采用該工藝制備各向異性釹鐵硼磁體，選用的是稀土含量較低的快淬釹鐵硼薄帶或磁粉，通過緩慢而大幅度的熱壓變形誘發(fā)的晶體擇優(yōu)取向，因為熱壓溫度低，并不能形成類似粉末冶金工藝那樣的金相結(jié)構(gòu)和矯頑力機制，而必須預(yù)先在合金顆粒內(nèi)形成足夠高的矯頑力。而粉末冶金工藝則是在燒結(jié)過程中存在液相燒結(jié)，在主相的周圍形成均勻液相的金相結(jié)構(gòu)，以提高矯頑力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的釹鐵硼材料及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為R_xFe_1-x-y-zB_yM_z，其中，R為La、Ce、Pr、Nd、Dy、Ho、Tb中的一種或幾種，M為Al、Cu、Co、Nb、Ga、Zr中的一種或幾種，x=0.1～0.32，y=0.008～0.01，z=0.001～0.1；B相合金為R_aFe_1-a-bM_b，其中R為La、Ce、Pr、Nd、Dy、Ho、Tb中的一種或幾種，M為Al、Cu、Co、Nb、Ga、Zr中的一種或幾種，a=0.2～0.8，b=0.001～0.1；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:0.5～10（優(yōu)選比例100:1～5）。

本發(fā)明之釹鐵硼材料的制備方法，包括以下步驟：

1）熔煉：按R_xFe_1-x-y-zB_yM_z和R_aFe_1-a-bM_b設(shè)定比例配料后，采用真空感應(yīng)熔煉將其分別熔煉成合金液，然后澆注到快速旋轉(zhuǎn)的銅輥上，獲得片狀A(yù)合金和B合金；

2）混料和破碎：將A合金和B合金按質(zhì)量比100:0.5～10的比例混合，并將混合合金破碎成粉末C；

3）熱壓：將粉末C裝入模具內(nèi)，加熱到500℃～750℃，加壓力壓制，壓強為10MPa～100MPa，保持1min～10min，獲得熱壓磁體；

4）熱變形：將熱壓磁體置于加熱到500℃～850℃的模具中，加壓力壓制，壓強為20MPa～200MPa，保持1min～10min，獲得熱變形磁體。

進一步，步驟1）中，A合金的銅輥旋轉(zhuǎn)速度為20m/s～35m/s，B合金的銅輥旋轉(zhuǎn)速度為2m/s～5m/s。

進一步，步驟2）中，采用機械法將混合合金破碎成粉末C。

進一步，步驟2）中，粉末C的平均粒徑為0.1mm～2mm。

本發(fā)明綜合了熱壓/熱變形工藝特點和粉末冶金工藝的特點，B合金的加入，可以在熱壓過程中使磁體更加容易致密化，在熱變形過程中，提高變形速度，從而更加容易制備出熱壓/熱變形磁體，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

本實施例之釹鐵硼材料，由A相和B相兩種合金組成，A相合金成分為（CePrNd）_0.1Fe_0.79B_0.01（AlCoGaZr）_0.1；B相合金為Ce_0.8Fe_0.199Ga_0.001；A合金與B合金的質(zhì)量比為100:0.5。