[發明專利]一種提高稀土釹鐵硼磁性能的方法

有效

• 申請號: 201810909904.4
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109102976B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 黎龍貴;盧慧斌;胡烈平;李超
• 申請（專利權）人: 浙江東陽東磁稀土有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種提高稀土釹鐵硼磁性能的方法，包括以下步驟：將晶界輔合金RTM鑄片與稀土釹鐵硼主合金混合，經氫碎、制粉、成型、低溫長時燒結和熱處理，得到高性能稀土釹鐵硼磁體。本發明通過采用雙合金、晶粒細化、低溫長時燒結，避免傳統工藝重稀土取代主相Nd₂Fe₁₄B中的Nd造成剩磁降低的影響；晶界輔合金RTM鑄片中的重稀土能夠均勻分布在晶界中，從而提高磁體矯頑力；該方法簡單高效，對設備無特殊要求，適合于工業化生產高性能稀土釹鐵硼磁體。

技術領域

本發明涉及磁性材料技術領域，尤其涉及一種提高稀土釹鐵硼磁性能的方法。

背景技術

NdFeB問世已30多年，在這30多年里全球NdFeB產量從1983年的不足1噸發展到現在的10萬噸以上，是迄今為止發展最快的磁性材料。燒結NdFeB永磁體的磁能積(BHmax)，由當初的280kJ/m³，提高到現在的472.8kJ/m³，已達到NdFeB理論磁能積的93％，進一步提升空間已經不大。因此如何進一步提高磁體的矯頑力是目前燒結NdFeB的方向。

目前，提高燒結NdFeB磁體矯頑力的主要工藝有以下兩種：(1)把重稀土Dy/Tb等直接通過熔煉添加到母合金中，然后采用傳統工藝制備磁體，直接添加Dy/Tb取代主相Nd₂Fe₁₄B中的Nd后，生成新相(Nd，Dy)₂Fe₁₄B，(Nd，Dy)₂Fe₁₄B的各向異性比主相大，從而明顯提高燒結磁體的矯頑力；(2)晶界擴散工藝。

但是，工藝(1)中，元素取代會帶來一些不利后果，Nd與Fe的磁矩為同一方向，而Dy與Fe為反鐵磁耦合，因此這種元素取代后會造成材料剩磁明顯降低；工藝(2)中，利用晶界擴散工藝制備的磁體樣品受限于磁體的厚度，一般樣品厚度不超過8mm。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術中存在的問題，提供了一種提高稀土釹鐵硼磁性能的方法，從而避免傳統金屬替代法造成剩磁降低的同時起到類似晶界擴散工藝的效果。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種提高稀土釹鐵硼磁性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：將晶界輔合金RTM鑄片與稀土釹鐵硼主合金混合，經氫碎、制粉、成型、低溫長時燒結和熱處理，得到高性能稀土釹鐵硼磁體；所述晶界輔合金RTM鑄片中，所述R選自重稀土元素中的一種或多種；所述T為Fe和/或Co；所述M選自Al、Si、Cu、Nb、Zr和Ga中的一種或多種。

本發明先通過真空速凝爐分別甩帶稀土釹鐵硼主合金及晶界輔合金RTM鑄片，然后將晶界輔合金RTM鑄片添加到稀土釹鐵硼主合金中，利用雙合金法，制備高性能稀土釹鐵硼磁體。鑄片的作用是為了將單一的金屬配比后經過熔煉形成RTM合金，經過鑄片工藝細化晶粒，為后續提高性能作為基礎。其中，在晶界輔合金中添加較多的重稀土，利用晶粒細化及低溫長時燒結的方法，避免重稀土取代主相Nd₂Fe₁₄B中的Nd后造成剩磁降低，同時起到類似晶界擴散工藝的效果，從而實現提高磁體矯頑力的目的。在晶界添加RTM合金后硬化晶界、細化晶粒作用在對剩磁影響較小的情況下大幅度提高矯頑力。本發明的制備方法同時打破了傳統晶界擴散工藝受限于磁體的厚度(≤8mm)的局限性，不受產品尺寸影響高性能稀土釹鐵硼磁體的制備。

作為優選，以稀土釹鐵硼主合金總質量為基準，所述晶界輔合金RTM鑄片在稀土釹鐵硼主合金中的添加比例為0.1～5wt％。

作為優選，以晶界輔合金RTM鑄片總質量為基準，所述晶界輔合金RTM鑄片中R的占比為30～60wt％，T的占比為35～65wt％，M的占比為0～5wt％。

作為優選，制粉工藝中，所得粉末的粒徑范圍控制在1～2μm。