[發(fā)明專利]一種提升燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010035542.8
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111180190A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊牧南;鐘淑偉;盧耀軍;羅三根;吳悅;楊斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;H01F1/08
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 張永革

本發(fā)明公開了一種提升燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的方法，采用晶界添加的方法加入低熔點(diǎn)納米金屬粉末，使其對晶界進(jìn)行優(yōu)化，提升晶界連續(xù)性與潤濕性，一定幅度內(nèi)提升磁體的磁性能。其次，結(jié)合晶界擴(kuò)散工藝，低熔點(diǎn)金屬的晶界擴(kuò)容為后續(xù)晶界擴(kuò)散提供了連續(xù)的擴(kuò)散通道，增加其擴(kuò)散深度和濃度，不僅極有效地提高了磁體的矯頑力，大幅度縮短了擴(kuò)散時(shí)間，減少了制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提升燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的方法。

背景技術(shù)

釹鐵硼永磁憑借優(yōu)異的磁性能，被稱為“磁王”，廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電、節(jié)能家電、電子電器以及新能源汽車等領(lǐng)域。并且隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們環(huán)保意識的提升，在節(jié)能環(huán)保、新能源、新能源汽車三大領(lǐng)域備受市場矚目，成為實(shí)現(xiàn)“中國制造2025”發(fā)展規(guī)劃的關(guān)鍵材料，其用量以每年10-20 %的速度快速增長，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

對于磁體而言，矯頑力是評價(jià)Nd-Fe-B永磁材料磁性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。而重稀土元素Dy、Tb作為矯頑力提升的重要元素，可有效提升2:14:1相磁晶各向異性常數(shù)，但是其價(jià)格高昂。因此一般通過重稀土元素Dy、Tb表面沉積擴(kuò)散的方式來提升矯頑力，降低磁體制造成本。目前晶界擴(kuò)散磁體矯頑力的提升，主要憑借重稀土元素沿晶擴(kuò)散，主相晶粒周圍核殼層的形成極有效地避免主相交換耦合，且晶界釘扎作用避免了反磁化疇的形核，兩者的綜合作用使得磁體的矯頑力產(chǎn)生大幅的提升。

釹鐵硼磁體內(nèi)部晶界及晶界相的數(shù)量和微觀形貌對晶界擴(kuò)散工藝的影響較大，但磁體中晶界及晶界相的數(shù)量畢竟有限，且擴(kuò)散通道的連續(xù)性差，導(dǎo)致磁體內(nèi)部重稀土元素?cái)U(kuò)散深度較淺，性能提升幅度有限。目前，探索相關(guān)的工藝，通過對磁體內(nèi)部晶界的改性，增加晶界及晶界相的數(shù)量和提高晶界的連續(xù)性，進(jìn)而提升晶界擴(kuò)散工藝的效率，使得磁體的矯頑力進(jìn)一步提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種提升燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的方法，首先利用常規(guī)燒結(jié)工藝，通過低熔金屬納米粉末的添加，在燒結(jié)過程中改善微觀形貌，從而達(dá)到提升晶界富Nd相的數(shù)量及尺寸，并改善晶界相潤濕性，并以此作為重稀土擴(kuò)散通道，促進(jìn)元素?cái)U(kuò)散深度及擴(kuò)散效率，大幅度縮短擴(kuò)散時(shí)間，提升磁體矯頑力，并實(shí)現(xiàn)磁體的穩(wěn)定、批量化生產(chǎn)，降低制造成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種提升燒結(jié)釹鐵硼磁體磁性能的方法，其特征在于，包括真空速凝、氫破、氣流磨后混粉步驟，在混粉時(shí)添加粒徑為200-1000 nm的M粉，所述M粉為低熔金屬或低熔合金的粉粒。對添加的低熔金屬粉末的設(shè)計(jì)首先考慮低熔金屬與晶界富Nd相的浸潤性，因此根據(jù)合金相圖進(jìn)行對應(yīng)調(diào)整。

進(jìn)一步，所述低熔金屬為Cu、Al、Zn、Sn、Mg或Ga中的一種。

進(jìn)一步，所述低熔合金為所述低熔金屬中的多種金屬形成的合金。

進(jìn)一步，

1）所述真空速凝步驟為: 按照磁體的初始合金成分進(jìn)行熔煉配比，先抽真空，在真空度不大于5 Pa是充入氬氣或高純氮?dú)猓瑲鈮嚎刂圃?0-60 kPa之間，將熔融合金液經(jīng)過水冷銅輥快速冷快制得厚度約為0.2-0.5mm的速凝薄片；

2）所述氫破制粉為：分別將速凝薄片放入氫破爐，在氫氣氣氛下550-650℃加熱6-10h，制得粒徑約為200-500 μm的粗粉；

3）所述氣流磨步驟為：氫破的粗粉中加入抗氧化劑及潤滑劑，氣流磨過程中含氧量不大于500 ppm，制得粒徑約為3-5 μm的磁粉；

4）所述混粉步驟為：將制得的磁粉與粒徑為200-1000 nm的低熔金屬納米粉末M進(jìn)行充分混合；

還包括：

5）取向壓制成型：在惰性氣體保護(hù)下，對超細(xì)合金粉壓制，過程中含氧量控制在400ppm及以下；