[發明專利]一種Nd-Fe-B永磁薄帶磁體及其制備方法有效
| 申請號: | 201710189340.7 | 申請日: | 2017-03-27 |
| 公開(公告)號: | CN106710769B | 公開(公告)日: | 2019-04-12 |
| 發明(設計)人: | 孫繼兵;秦曉寧;步紹靜;殷福星;張磊 | 申請(專利權)人: | 河北工業大學 |
| 主分類號: | H01F1/057 | 分類號: | H01F1/057;H01F41/02;C22C38/32;C22C38/30;C22C38/02;C22C38/22;C22C38/28 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 nd fe 永磁 磁體 及其 制備 方法 | ||
本發明一種Nd?Fe?B永磁薄帶磁體及其制備方法,涉及稀土鐵基永磁合金,該磁體的元素組成成分通式為NdxFeyCozBuAlvCuw,通過在Nd?Fe?Co?B合金組成中添加不同量AlCuFe合金,相當于在Nd?Fe?Co?B合金中有規律地多元復合添加AlCuFe合金組成元素。本發明克服了現有技術添加單一的元素后,在改善Nd?Fe?B永磁材料一種或者有限幾種性能的同時,會導致其他性能降低或者變化,從而使性能較理論值相差甚遠,同時添加多種元素時,又沒有規律可循,為后續的研究帶來不便,以及因添加高價格且資源稀缺的Dy,而使高矯頑力Nd?Fe?B永磁材料成本太高限制了其廣泛應用的缺陷。
技術領域
本發明的技術方案涉及稀土鐵基永磁合金,具體地說是一種Nd-Fe-B永磁薄帶磁體及其制備方法。
背景技術
自21世紀以后,稀土永磁材料發展迅猛,其中,釹鐵硼永磁體作為第三代永磁體,在稀土永磁材料中是磁性能最高、應用最廣和發展最迅速的永磁材料。近年來,應用于新能源汽車、風能發電和變頻空調領域的稀土永磁電機產量,因滿足節能環保的要求而迅速增長,進而給高磁性能釹鐵硼永磁材料帶來了巨大的市場需求。
合理地添加其他元素是改善Nd-Fe-B永磁材料的微觀結構和磁性能的一種非常有效的手段,目前已經存在大量的實驗數據可以證明這一點。Zhang等人(Zhang S Y,Xu H,NiJ S,et al.Microstructure refinement and magnetic property enhancement fornanocomposite Nd2Fe14B/α-Fe alloys by Co and Zr additions.Physica B,2007,393(1):153-157)采用合金Nd9.5Fe84B6.5和Nd9.5Fe79Co5B6.5對比研究了Co元素的添加對釹鐵硼薄帶磁性能和微結構的作用,結果表明添加的Co均勻地分布在軟硬磁相之間,通過細化晶粒和提高軟/硬磁性相間的交換耦合作用,提高了合金薄帶的矯頑力和剩磁。其中,未添加Co的Nd9.5Fe84B6.5的磁性能為:Br=0.87T(96.2emu/g),Hc=318kA/m(3.9kOe),(BH)max=77kJ/m3(1.05MGOe),添加Co后的Nd9.5Fe79Co5B6.5的磁性能為:Br=0.8-1T(88.4~110.5emu/g),Hc=445kA/m(5.6kOe),(BH)max=104kJ/m3(1.42MGOe)。Ma等人(Ma Y G,Li R S,Yang Z,etal.Effects of additive elements(Cu,Zr,Al)on morphological and magneticproperties of NdFeB thin films with perpendicular magnetic anisotropy[J].Materials Science and Engineering B,2005,117(3):287-291)采用合金成分Nd16.2Fe71.8B12.0和Nd16.2Fe66.8B12.0Al5.0研究了Al元素對釹鐵硼薄帶的影響,研究發現,加入Al元素可以顯著改善薄帶的晶粒尺寸。其中,未添加Al的Nd16.2Fe71.8B12.0的磁性能為:Br=521±36kA/m,Hc=380kA/m(4.8kOe),(BH)max=77kJ/m3(1.05MGOe);添加Al后Nd16.2Fe66.8B12.0Al5.0的磁性能為Ms=482±34kA/m,Hc=279kA/m(3.5kOe)。Gholamipour等人(Gholamipour R,Beitollahi A,Marghusian V K,et al.Cu effects on coercivityand microstructural features in nanocrystalline Nd-Fe-Co-B annealed melt[J].Physica B Condensed Matter,2007,398(1):51–54.)用感應熔煉法制備Nd13.5Fe74.9-xCo5.5B6Cux,其中x=0.0~0.54,薄帶磁體在873K退火3min后,磁體的矯頑力先減小后增大,在x=0.54時達到最大值,矯頑力達1130kA/m(14.2kOe),剩磁為0.65T(71.8emu/g)。研究發現,富Nd相中Cu的微合金化可以使晶界變得薄且均勻,從而提高矯頑力但不引起剩磁大的降低。
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