[發(fā)明專利]一種釹鐵硼磁體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810386592.3
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108806911B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉競成
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省瀚海新材料股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02;C22C33/02
• 代理公司: 合肥中博知信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34142
• 代理人: 錢衛(wèi)佳

本發(fā)明屬于磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼磁體及其制備方法，所述的制備方法包括：(1)將鐵或鋼熔化后，依次加入硼、釹鐵合金、鏑鐵合金熔化并充分混合后澆鑄成甩片，將甩片破碎成粉料；(2)加入鋁鉺合金并在惰性氣體氛圍的保護下進行混合，得粉料混合物；(3)利用模具將上述粉料混合物壓制成型，并制成毛坯，將毛坯在真空條件下預(yù)燒，接著降溫進行后整形處理，再放入真空爐內(nèi)燒結(jié)處理，降溫即得所述的釹鐵硼磁體；本發(fā)明通過鉺元素的加入以及與其相配合適應(yīng)的制備工藝，使得添加的稀土分布于晶界相中，達到了充分利用的目的，在確保釹鐵硼磁體綜合性能的前提下，減少了稀土元素的添加量，降低了釹鐵硼磁體的制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼磁體作為第三代稀土永磁材料，廣泛應(yīng)用于能源、交通、機械、醫(yī)療、IT、家電等行業(yè)。釹鐵硼磁鐵是由釹、鐵、硼形成的四方晶系晶體，按照制備方法進行分類有粘結(jié)釹鐵硼和燒結(jié)釹鐵硼兩種，所謂的粘結(jié)釹鐵硼實際上就是注塑成型，而燒結(jié)是在抽真空的條件下通過高溫加熱成型。

現(xiàn)有的高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體主要有兩種結(jié)構(gòu)，一種結(jié)構(gòu)的燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)，重稀土元素(Dy和Tb中的至少一種)在磁體內(nèi)部均勻分布，其結(jié)構(gòu)是通過在熔煉過程中直接加入重稀土元素后使重稀土元素在磁體內(nèi)均勻分布而實現(xiàn)，因此為獲得該結(jié)構(gòu)的燒結(jié)釹鐵硼磁體需要使用較多的重稀土元素，制備成本較高。在該磁體內(nèi)重稀土元素部分取代主相合金中的Nd原子，磁體主相z軸方向的晶格常數(shù)變小，具有較高的各向異性場，矯頑力較高，但其飽和磁極化強度卻明顯降低，磁體的剩磁也隨之降低。在另一種結(jié)構(gòu)的燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)，重稀土元素(Dy和Tb中的至少一種)主要分布在磁體內(nèi)的晶界相附近，相對于第一種結(jié)構(gòu)的燒結(jié)釹鐵硼磁體其重稀土元素含量雖有減少，但減少的并不明顯。該燒結(jié)釹鐵硼磁體的結(jié)構(gòu)是通過雙合金工藝實現(xiàn)的，在雙合金工藝中，按主相正比成分熔煉合金，被稱為第一合金，再按富釹相和富硼相組成的晶界相的成分熔煉第二合金，第一合金和第二合金分別用真空速凝工藝熔煉，熔煉后按一定比例混合后制備燒結(jié)釹鐵硼磁體。為了保證該燒結(jié)釹鐵硼磁體具有較高的矯頑力，第二合金中包含重稀土元素Dy和Tb中的至少一種，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，第二合金擴散到第一合金主相內(nèi)，制備過程中重稀土元素仍需要使用較多，生產(chǎn)成本仍然較高。

在現(xiàn)有技術(shù)公開的各種釹鐵硼磁體的制備方法中，添加各種稀土金屬來提升磁體的磁性能的做法成本較高，且?guī)淼男阅芴嵘詢r比較低。例如申請?zhí)枮椤癈N201210473793.X”的中國專利就公開了一種耐熱釹鐵硼永磁材料及制備方法，采用摻雜制備方法，釹鐵硼基體中原子百分比25％-26.5％的釹、0.5％-1％的鈷、1％-1.5％的硅、2％-2.5％的錳、10％-10.5％的硼和余鐵，同時含有重量百分比為0.1％-0.3％的鏑鐵合金、0.3％-0.5％的釤鐵合金、1.5％-2.5％的釔鐵合金；在基體合金制粉完畢后將釔鐵合金與納米硅粉摻雜混合，經(jīng)過成型壓制、燒結(jié)而制成。但該方法存在著磁能積和剩磁降低嚴重，含有戰(zhàn)略金屬鈷、成本較高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種釹鐵硼磁體的制備方法，提高釹鐵硼磁體的綜合性能，減少其稀土元素的添加量，降低釹鐵硼磁體的制造成本。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

(1)將鐵或鋼熔化后，依次加入硼、釹鐵合金、鏑鐵合金熔化并充分混合后澆鑄成甩片，將甩片破碎成粉料；

(2)向步驟(1)中的粉料中加入粉末狀的鋁鉺合金，并在惰性氣體氛圍的保護下進行混合，得粉料混合物；

(3)利用模具將上述粉料混合物壓制成型，并在300～450Mpa的壓力下壓制成毛坯，將毛坯在400～500℃的真空條件下預(yù)燒1～2h，接著降溫至180～200℃進行后整形處理，再放入真空爐內(nèi)于1250～1300℃燒結(jié)處理3～5h，降溫至環(huán)境溫度即得所述的釹鐵硼磁體。