[發(fā)明專(zhuān)利]稀土永磁材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711322584.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108183021B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周磊;劉濤;程星華;喻曉軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安泰科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01F41/02
• 分類(lèi)號(hào): H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;榮紅穎

本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土永磁材料及其制備方法，該方法包括：燒結(jié)處理步驟，在釹鐵硼磁粉末層的表面上鋪設(shè)擴(kuò)散用復(fù)合粉末并進(jìn)行放電等離子燒結(jié)處理，得到表面固化有擴(kuò)散層的釹鐵硼磁體，所述擴(kuò)散用復(fù)合粉末的組分比例式為H_100?x?yM_xQ_y，其中，H為Dy、Tb、Ho和Gd的金屬粉末、氟化物粉末或氧化物粉末中的一種或多種，M為Nd、Pr或NdPr金屬粉末，Q為Cu、Al、Zn和Sn金屬粉末中的一種或多種；x和y分別為M組分和Q組分在所述擴(kuò)散用復(fù)合粉末中的原子百分比，x為0?20，y為0?40；擴(kuò)散熱處理和回火步驟。本發(fā)明方法效率高、擴(kuò)散效果好、重稀土用量降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種稀土永磁材料及其制備方法，該方法采用壓制、等離子燒結(jié)和晶界擴(kuò)散集成技術(shù)，采用較少的重稀土量來(lái)達(dá)到磁體性能的顯著提高，高質(zhì)化利用重稀土。

背景技術(shù)

燒結(jié)NdFeB稀土永磁體是迄今為止磁性最強(qiáng)的永磁材料，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)電、儀表和醫(yī)療等諸多領(lǐng)域，是當(dāng)今世界上發(fā)展最快，市場(chǎng)前景最好的永磁材料。隨著混合動(dòng)力汽車(chē)的快速發(fā)展，要求工作溫度在200℃以上的高溫永磁體，因此，對(duì)NdFeB磁體的高溫磁性能提出了更高的要求。

普通NdFeB磁體在高溫時(shí)矯頑力下降劇烈，不能滿(mǎn)足使用要求。目前，主要是采用在NdFeB磁體中摻雜Dy或者Tb元素來(lái)提高磁體的矯頑力，進(jìn)而提高磁體的高溫磁性能。研究表明在NdFeB中Dy優(yōu)先占據(jù)4f晶位，每份Nd被Dy置換形成Dy₂Fe₁₄B，此矯頑力會(huì)有很大提高，Dy對(duì)磁性材料的微觀結(jié)構(gòu)也有影響，能抑制晶粒的長(zhǎng)大，這也是提高矯頑力的另一原因。但是矯頑力并不是隨著Dy含量的增加而線性增加，當(dāng)Dy含量較低時(shí)，矯頑力增加很快，以后增加變的緩慢；原因是部分Dy溶入晶界夾雜相中，并沒(méi)有完全進(jìn)入主相。目前，主要采用熔煉母合金時(shí)直接加入Dy金屬的方法，傳統(tǒng)的提高NdFeB燒結(jié)磁體Hcj的一種有效方法是通過(guò)重稀土元素如Dy、Tb取代磁體主相Nd₂Fe₁₄B中的Nd，形成(Nd、Dy)₂Fe₁₄B，(Nd、Dy)₂Fe₁₄B的各向異性強(qiáng)于Nd₂Fe₁₄B；因而，磁體的Hcj得到顯著提高；但這些重稀土元素資源稀缺、價(jià)格昂貴，另一方面，Nd和鐵的磁矩是平行排列，而Dy與鐵則是反平行排列，因而，磁體的剩磁Br及最大磁能積(BH)max都會(huì)降低。燒結(jié)NdFeB磁體的成型性很差，必須經(jīng)過(guò)后加工才能達(dá)到合格的尺寸精度。但由于材料本身脆性很大，使后加工中原材料的損失高達(dá)40—50％，造成了稀土資源的巨大浪費(fèi)，同時(shí)機(jī)加工也提高了材料的制造成本。而粘結(jié)NdFeB磁體基本是各向同性的，磁性能較低，無(wú)法應(yīng)用于對(duì)磁性要求較高的領(lǐng)域。

近些年，許多研究機(jī)構(gòu)報(bào)道了多種將稀土元素從磁體表面擴(kuò)散到基體內(nèi)部的工藝。這種工藝方法使?jié)B透的稀土元素沿著晶界以及主相晶粒表面區(qū)域，使得稀土元素能擇優(yōu)分布，不僅提高了矯頑力，還節(jié)約了貴重稀土的使用量，使剩磁及磁能積沒(méi)有明顯降低。但大批量生產(chǎn)中應(yīng)用蒸鍍或?yàn)R射方法存在效率較低，蒸鍍過(guò)程中大量稀土金屬散布在加熱爐腔室內(nèi)，造成了重稀土金屬的不必要浪費(fèi)。而在表面涂覆單一稀土氧化物或氟化物加熱擴(kuò)散則存在矯頑力提高受限的問(wèn)題。

因此，需要一種矯頑力提升顯著，生產(chǎn)效率高，處理成本費(fèi)用低，具有顯著的生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)的稀土永磁材料。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種稀土永磁材料及其制備方法，該方法采用壓制、等離子燒結(jié)和晶界擴(kuò)散技術(shù)，采用較少的重稀土量來(lái)達(dá)到磁體性能的顯著提高，高質(zhì)化利用重稀土。