[發明專利]一種低溫延時燒結而成的超細晶燒結永磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 201811046534.2
• 申請日: 2018-09-08
• 公開（公告）號: CN109243746A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 楊牧南;鐘淑偉;楊斌;盧耀軍;喻璽;劉濱;盧慧斌;黎龍貴
• 申請（專利權）人: 江西理工大學;贛州富爾特電子股份有限公司;贛州市東磁稀土有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
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本發明涉及一種低溫延時燒結而成的超細晶燒結永磁體及其制備方法，屬于稀土永磁材料技術領域。對應稀土永磁合金的化學式的質量百分比為RE_a(Fe_1?xM_x)_100?a?b B_b，其中，0≤x≤0.2，28.5≤a≤32.5，0.8≤b≤1.2，RE為La、Ce、Pr、Nd元素中的一種或幾種，M為Zn、Ga、Co、Cu、Al、Nb、Sn、Mn元素中的一種或幾種。本發明利用低溫燒結制得的超細RE₂Fe₁₄B主相晶粒結合周圍均勻連續分布的富稀土相，在未添加重稀土元素Dy、Tb的情況下實現了燒結磁體矯頑力的顯著提升，具有非常廣泛的應用價值。

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料技術領域，尤其涉及一種低溫延時燒結而成的超細晶燒結永磁體及其制備方法。

背景技術

Nd-Fe-B永磁憑借優異的磁性能，被稱為“磁王”，廣泛應用于航空航天、風力發電、節能家電、電子電器以及新能源汽車等領域。并且隨著制造技術的不斷進步和人們環保意識的提升，在節能環保、新能源、新能源汽車三大領域備受市場矚目，成為實現“中國制造2025”發展規劃的關鍵材料，其用量以每年10~20%的速度快速增長，表現出良好的前景。

對于磁體而言，矯頑力是評價Nd-Fe-B永磁材料磁性能優劣的重要指標。一般向磁體中添加重稀土元素Dy、Tb，可提升2:14:1相的磁晶各向異性常數，以達到提升矯頑力的目的。但由于重稀土的稀缺性與昂貴的價格，不僅導致磁體制造成本的增加，也一定程度弱化了剩磁與磁能積。因此，人們嘗試采取無重稀土Dy、Tb添加的方式來獲取具有高的矯頑力Nd-Fe-B永磁材料。

制造過程中控制磁體晶粒的大小成為獲得高矯頑力的有效途徑，在專利CN106158204A中提及采用高熔點金屬元素添加的方式以實現細化晶粒的作用，專利CN106783130A則通過少量重稀土與高熔點金屬復合的方式實現晶粒的細化。上述方法都采取元素添加細化的方式，而本專利則在無重稀土元素添加的基礎上，通過細化制備過程中的粉末粒度，結合低溫燒結技術抑制晶粒長大過程，以獲取高矯頑力的Nd-Fe-B永磁材料。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種超細晶Nd-Fe-B永磁材料，在不添加重稀土元素的情況下仍具備高矯頑力；本發明的另一個目的在于提供一種燒結Nd-Fe-B磁體制備方法，通過細化粉末粒度結合低溫延時燒結技術抑制晶粒長大，實現高矯頑力磁體的穩定、批量化生產，降低制造成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種低溫延時燒結而成的超細晶燒結永磁體，其組成按質量百分比顯示為RE_a(Fe_1-xM_x)_100-a-bB_b，其中，0≤x≤0.2，28.5≤a≤32.5，0.8≤b≤1.2，RE為La、Ce、Pr、Nd元素中的一種或幾種，M為Zn、Ga、Co、Cu、Al、Nb、Sn、Mn元素中的一種或幾種。

所述磁體制備方法包括以下幾個步驟制備：

（1）真空速凝：按照質量百分比稱量原料，并在真空熔煉爐進行熔煉，當爐內真空度需達到8×10^-3Pa再通入高純氬氣（Ar），在爐內壓力在-0.06MPa時進行澆注（誤差＜±0.02MPa），澆注時的線速度為4m/s，熔融合金液經過水冷銅輥快速冷卻制得厚度為0.1~0.5mm的速凝薄片。

（2）氫破碎：將速凝薄片放入氫碎爐吸氫1~2h，隨后在560~600^oC下保溫6~8h，隨后冷卻至室溫（25^oC）制得顆粒尺寸1~3mm的氫破碎粉末。