[發明專利]一種高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 201611102537.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN108155004A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 董廣樂;陳風華;紀鵬;曹會福
• 申請（專利權）人: 天津三環樂喜新材料有限公司;北京中科三環高技術股份有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉國偉;鮑曉芳

本發明提供了一種高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。該方法包括：準備原料；將硫和/或金屬硫化物粉末、低熔點金屬粉末分別與有機溶劑混合后進行多級研磨，制備固液比為0.1?2g/ml的懸濁液；兩種懸濁液中硫和/或金屬硫化物的粒徑為100?450nm，低熔點金屬的粒徑≤1μm；在氮氣或氬氣的氣氛下，將上述兩種懸濁液分別加入到釹鐵硼粉末中，混合均勻；硫和/或金屬硫化物與釹鐵硼的質量比為0.05?2:100，低熔點金屬與釹鐵硼的質量比為0.5?2:100；將混合物壓制成型、燒結，然后進行熱處理，獲得成品。本發明將硫和/或金屬硫化物及低熔點金屬以懸濁液的方式加入釹鐵硼粉末中，容易混合均勻，在加入的過程中可減少混入大量的氧氣，制備方法簡單，且制得的燒結釹鐵硼磁體矯頑力高。

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料領域，具體涉及一種高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料被稱為“磁王”，其性能十分優越，廣泛地應用于汽車工業、電子信息、家用電器、醫療器械、風力發電等各個領域，是目前市場前景最好的永磁材料。

燒結釹鐵硼磁體磁體具有很高的磁性能，其一是該種晶體結構固有的性質，具有高的飽和磁化強度和各向異性場；其二是通過取向、燒結和時效過程，獲得高剩磁、高密度和高矯頑力。釹鐵硼磁體自1983年發現以來，其發展可謂日新月異。從晶體結構、微觀組織、磁疇形態、反磁化機制到內外稟磁性和制備工藝等方面人們都進行了廣泛深入的研究。目前磁體的剩磁B_r和最大磁能積(BH)_max已經接近其理論值，但矯頑力H_cj只有理論值的15％左右，嚴重限制了磁體在高溫環境中的應用。因此提高磁體的矯頑力，對燒結釹鐵硼磁體的發展顯得尤為重要。

燒結釹鐵硼磁體的矯頑力H_cj與合金成分、相組成、邊界結構、晶粒尺寸等多因素有關。目前研究者主要通過不同方式的改變晶體結構，即通過不同方式添加重稀土Dy/Tb，取代基體相Nd₂Fe₁₄B中的Nd,比如，其一以雙合金添加重稀土Dy/Tb或者其化合物；其二，通過晶界擴散方式擴散低熔點稀土金屬化合物。上述這種方式可以提高矯頑力，但不僅降低了剩磁和磁能積，而且增加了成本，嚴重影響了資源的合理利用，此外對于晶界擴散也嚴重限制了其樣品的尺寸。矯頑力比較低還因為目前邊界結構與理想的邊界結構還存在較大的差距，因此，為了減少或者不使用重稀土Dy/Tb等元素，優化邊界結構，減低燒結溫度，抑制晶粒長大，改善晶界相成分，引起了人們的關注。

針對現有技術的不足，有必要提出一種新的技術方案，以解決燒結釹鐵硼磁體矯頑力不足的缺陷。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種制備高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，解決目前燒結釹鐵硼磁體矯頑力不高的缺陷。該方法制造出的燒結釹鐵硼磁體可以更好地改善磁體的晶界狀態，有效的起到磁隔絕的作用，使磁體的矯頑力得到提高。進一步地，本發明還研究了硫元素進入晶界的問題，添加的各種物質起到了減少重稀土、降低成本的作用。

根據本發明的一個方面，本發明提供一種制備高性能燒結釹鐵硼磁體的方法，所述方法包括如下步驟：

準備釹鐵硼粉末、硫和/或金屬硫化物粉末、低熔點金屬粉末；

將所述硫和/或金屬硫化物粉末、所述低熔點金屬粉末分別與有機溶劑混合后進行多級研磨，制備固液比為0.1-2g/ml的硫和/或金屬硫化物的懸濁液及低熔點金屬的懸濁液；所述硫和/或金屬硫化物的懸濁液中硫和/或金屬硫化物的粒徑為100-450nm，所述低熔點金屬的懸濁液中低熔點金屬的粒徑≤1μm；

在氮氣或氬氣的氣氛下，將所述硫和/或金屬硫化物的懸濁液及所述低熔點金屬的懸濁液分別加入到所述釹鐵硼粉末中，混合均勻，獲得混合物；所述硫和/或金屬硫化物與所述釹鐵硼的質量比為0.05-2:100，所述低熔點金屬與所述釹鐵硼的質量比為0.5-2:100；