[發明專利]一種熱壓成型制備稀土永磁體的方法

有效

• 申請號: 201811471014.6
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN111276309B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 董元
• 申請（專利權）人: 寧波晉科自動化設備有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02;B22F3/14;B22F5/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及釹鐵硼稀土永磁材料的制備方法，具體為一種熱壓成型制備稀土永磁體的方法。解決現有技術制備的稀土永磁體剩磁和矯頑力不能同時高的問題。本發明在HD處理過程中滲入R_TM合金，R_TM粘在粗粉末表面和沿著晶界滲入粗粉末內部，熱壓溫度較低，晶粒幾乎沒有長大，在沒有Dy、Tb的條件下，得到了較高的矯頑力。如果滲入的是含Dy、Tb的合金，這些原子在預熱和熱處理時擴散到主相的表層、實現晶界硬化。在剩磁降低很小的前提下，極大的提高了矯頑力。

技術領域

本發明涉及釹鐵硼稀土永磁材料的制備方法，具體為一種熱壓成型制備稀土永磁體的方法。

背景技術

專利號為201410094229 .6的中國專利公開了一種使用熱壓來制造用于永磁體的磁材料的方法，該方法將包含Nd、Fe和B的核粉末形式的第一材料，和包含金屬合金形式的Dy、Tb或此兩者的表面粉末形式的第二材料進行組合，使得形成涂覆的、類復合物材料，其具有組成所述第二材料的Dy或Tb的非均勻分布，然后再進行熱壓成型。對于1-5微米的顆粒，在其表面涂覆1-10nm的膜是現有技術所做不到的，或工業化生產所做不到的。給出的機械研磨、漩渦涂覆、離子濺射、高壓粒子濺射等涂敷方案在實際中很難實施。其描述是涂敷1-100微米，其厚度已經和顆粒的大小接近，過多的富相一定會降低材料的性能。甚至會低于現有的燒結磁體的性能。

發明內容

本發明解決上述現有技術存在的缺陷和問題，提供一種熱壓成型制備稀土永磁體的方法。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種熱壓成型制備稀土永磁體的方法，包括如下步驟：

1）熔煉RFeB合金，R是Nd、Pr、Dy、Tb、Ce、La、Gd、Ho、Y的一種或多種的組合，RFeB合金中稀土R含量在27.5--30.5%質量百分比；RFeB合金中還包含0.2-2%質量百分比的金屬組合物，金屬組合物是Al、Cu、Ga、Zr、Nb的一種或多種任意比例的組合；用Co替代1%-10%的Fe；

2）對母合金進行HD處理，并在這個過程中滲入R_TM合金；其中R_T是Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Ho、Y、Sc的一種或任幾種以任意比例的組合，M是Cu、Al、Ga的一種或任幾種以任意比例的組合；

3）將步驟2）的產物進行氣流粉碎；

4）在常溫下進行磁場成型；

5）真空預熱；

6）熱壓，進一步提高密度；

7）時效，得到磁體。

在HD工藝的飽和吸氫后，將溫度提高到750-950℃，進行滲透，R_TM會粘在碎末的表面和沿著晶界滲入到合金內部。

在此后進行氣流粉碎中，破碎到1-6微米。

在磁場取向成型后，在真空中充分預熱，650-950℃，排出吸附的氣體、揮發各種有機添加劑和殘余的氫。

將預熱后的生坯立即放入和預熱溫度接近的膜具中，施加25-120MPa的壓力，進行熱壓。密度達到理論密度的99.8-99.9%。熔化的富相在壓力下擠入縫隙，提高了密度。

在這個溫度下，晶粒幾乎沒有長大，保持氣流磨后的大小。如果滲入的是和主相不同的稀土元素，在預熱和時效處理時，會部分擴散到主相的表層。如果滲入的是Dy、Tb、Ho等高各向異性場的元素，起到了硬化晶界的作用。矯頑力大幅度提高，而剩磁降低很少。

熱壓成型技術是現有公知的技術，在陶瓷、硬質合金等領域已經得到了廣泛的應用。和現有的釹鐵硼技術的結合，可以做到在不添加重稀土元素的條件下，矯頑力可達到1350KA/m以上。滲入微量Dy、Tb、Ho等高各向異性場的元素，矯頑力可達到2388KA/m以上。