[發(fā)明專利]含鈰釹鐵硼磁體及其熱處理工藝和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810856620.3
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109065312B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 劉梅;張瀾庭;趙文強;張孫云;夏賢爽
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學;上海交通大學包頭材料研究院;包頭天石稀土新材料有限責任公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/16;C22C38/10;C22C38/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 張新鑫;許亦琳

本發(fā)明提供一種含鈰釹鐵硼磁體及其熱處理工藝和用途，所述含鈰釹鐵硼磁體包括以下重量份的組分：鐠釹合金（Pr?Nd）:20～32重量份，鈰（Ce）：3～11重量份；鐵（Fe）40.65～76.06重量份，所述含鈰釹鐵硼磁體中重稀土元素的百分含量低于3%，且不含低熔點稀土液相合金。所述熱處理工藝包括三級回火處理。采用本發(fā)明中含鈰釹鐵硼磁體可用于制備電機，性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鈰釹鐵硼磁體及其熱處理工藝和用途。

背景技術(shù)

釹鐵硼磁體相比普通磁體具有非常大的磁能積和矯頑力，廣泛應用于通信、醫(yī)療、電子等高技術(shù)領(lǐng)域。隨著市場需求量越來越大，對釹鐵硼磁體原材料的需求也急劇增加，因此鐠釹合金的價格越來越貴，由此導致燒結(jié)釹鐵硼的成本較高。為了降低燒結(jié)釹鐵硼磁體的成本，目前采用儲量較多且價格便宜的鈰來取代燒結(jié)釹鐵硼中的鐠釹。但是鈰鐵硼相的飽和磁化強度和各向異性場均低于釹鐵硼相，如果在釹鐵硼磁體中大量添加鈰，磁體的綜合磁性能變差，磁體剩磁和矯頑力下降尤其明顯。

目前釹鐵硼中鈰含量在0～20％(重量百分比)，當釹鐵硼磁體中鈰含量超過3％時，磁體的綜合磁性能(矯頑力、剩磁、方形度、耐熱等)下降顯著，研究者一般會從調(diào)整釹鐵硼磁體成分設計入手以保證磁體綜合磁性能。如添加重稀土元素鏑，且添加重稀土元素含量占鈰含量的80％左右，以保證磁體的矯頑力，但是重稀土資源價格昂貴，成本較高。也有研究者提出在含鈰量高的釹鐵硼磁體加入低熔點稀土液相合金，利用900～1030℃低溫燒結(jié)，降低晶粒尺寸，但是這種方法工藝比較復雜，在生產(chǎn)過程中要嚴格控制液相合金晶界相均勻分布，以保證磁體的剩磁和矯頑力。

現(xiàn)有技術(shù)中的燒結(jié)釹鐵硼磁體通常采用一級回火和二級回火處理，且鈰含量一般高于3％(重量百分比)時，非常依賴重稀土元素以保證磁體綜合磁性能(矯頑力、剩磁、方形度、耐熱度等)。目前熱處理工藝的溫度一般高于400℃。

鮮有研究者從釹鐵硼磁體熱處理工藝設計著手提升含鈰量高的釹鐵硼磁體的磁性能。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種含鈰釹鐵硼磁體及其熱處理工藝和用途，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中含鈰釹鐵硼磁體綜合性能下降的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種含鈰釹鐵硼磁體，所述含鈰釹鐵硼磁體至少包括以下重量份的組分：

鐠釹合金(Pr-Nd):20～32重量份；優(yōu)選為22～32重量份；更優(yōu)選為25～32重量份；

鈰(Ce)：3～11重量份；優(yōu)選為4～9重量份；更優(yōu)選為5～9重量份；

鐵(Fe)40.65～76.06重量份。

所述含鈰釹鐵硼磁體重稀土元素的百分含量低于3％，且不含低熔點稀土液相合金。

進一步地，所述含鈰釹鐵硼磁體中重稀土元素的百分含量低于2％。

進一步地，含鈰釹鐵硼磁體重稀中土元素的百分含量低于1％

進一步地，所述含鈰釹鐵硼磁體中不含重稀土元素。

所述重稀土元素選自Dy、Tb、Ho、或Ga中的任意一種或幾種。

所述低熔點稀土液相合金選自NdCu、NdAl、NdZn、NdMn、NdGa、AlCu、PrCu、NdPrCu、NdAlCu、NdDyCu、NdGaCu、NdFeGaCu中的任意一種或幾種。

優(yōu)選地，所述含鈰釹鐵硼磁體還包括以下重量份的組分中的至少一種：

鈥(Ho)：0.1～3重量份；鎵(Ga)：0.1～0.3重量份，鈮(Nb)：0.1～0.8重量份，硼(B)：0.94～1.1重量份，鋁(Al)：0.1～1.5重量份，銅(Cu):0.1～0.15重量份,鈷(Co)：0.1～3重量份，鋯(Zr)：0.1～0.5重量份。