[發明專利]一種大厚度釹鐵硼磁鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202010077815.5
• 申請日: 2020-01-31
• 公開（公告）號: CN111223623B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王金磊;黃清芳;黃佳瑩;黎國妃
• 申請（專利權）人: 廈門鎢業股份有限公司;福建省長汀金龍稀土有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;鄒玲

本發明公開了一種大厚度釹鐵硼磁鋼及其制備方法。該制備方法包含以下步驟：S1.將釹鐵硼壓坯進行燒結，得到釹鐵硼燒結體；其中，釹鐵硼壓坯為一分層結構，包括基體層和分隔層，基體層和分隔層之間設有石蠟層或聚乙二醇層；S2.將所述釹鐵硼燒結體在惰性氣體和H₂條件下活化后，以重稀土元素為擴散源進行晶界擴散處理，即可。本發明方法能夠制備得到剩磁Br高于14.8kGs，矯頑力H_cj高于20kOe，取向方向20mm的大厚度磁鋼，且重稀土添加量少，成本低。

技術領域

本發明涉及一種大厚度釹鐵硼磁鋼及其制備方法。

背景技術

目前燒結釹鐵硼磁鋼的制備方法大多數為通過熔煉-制粉-壓制-冷等靜壓-燒結-加工(包括擴散)-電鍍等工序制備出成品。為了增加產品的抗高溫性能，傳統工藝是在熔煉階段添加重稀土鏑Dy、鋱Tb等增加產品的矯頑力。然而，添加大量重稀土一方面會引起材料的成本增加，另一方面由于重稀土元素Dy、Tb原子與Fe原子是反鐵磁性的，會降低燒結釹鐵硼的剩磁，不能同時制備出高剩磁和高矯頑力的產品。

現有技術中，例如專利CN107026003A，通過晶界擴散法能顯著增加薄片磁體(取向方向5mm)的矯頑力，同時對產品的剩磁影響較小。但是晶界擴散法受材料厚度影響較大，尤其是對于厚度大于10mm的產品，采用晶界擴散法效果較差。隨著風電市場裝機容量的逐漸增大，對大厚度(大于10mm)的燒結釹鐵硼的性能要求越來越高，Br需要達到14.7kGs，同時產品的矯頑力H_cJ17kOe，而現有技術中的燒結釹鐵硼工藝已無法滿足需求，急需其他工藝進行突破。另外，燒結釹鐵硼通常采用垂直壓制或者平行壓制成型，其在壓制過程中都會或大或小破壞產品的取向度，進而影響產品的剩磁。隨著市場對高剩磁和高矯頑力雙高產品需求的提升，急需解決壓制過程和厚度擴散的問題。

因此，需要找到一種工藝，能夠制備得到高矯頑力、高剩磁的大厚度燒結釹鐵硼磁鋼。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中通過晶界擴散法，無法制備得到高矯頑力、高剩磁的大厚度燒結釹鐵硼磁鋼，而提供了一種大厚度釹鐵硼磁鋼及其制備方法。本發明方法能夠制備得到剩磁Br高于14.8kGs，矯頑力H_cj高于20kOe，取向方向20mm的大厚度磁鋼，且重稀土添加量少，成本低。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種釹鐵硼磁鋼的制備方法，其包含以下步驟：

S1.將釹鐵硼壓坯進行燒結，得到釹鐵硼燒結體；

其中，所述釹鐵硼壓坯為一分層結構，包括基體層和分隔層，所述基體層和分隔層之間設有石蠟層或聚乙二醇層；

所述基體層的原料包含：28.2～29.2％的Nd和/或Pr；0.9～1％的B；0.01～2％的Cu；0.01～2％的Co；0.01～0.2％的Ga；0.1～1％的RH；0.01～0.2％的高熔點金屬；

所述分隔層的原料包含：29～30％的Nd和/或Pr；0.9～1％的B；0.01～2％的Cu；0～2％的Co；0.01～0.2％的Ga；0～0.5％的RH；0.01～0.2％的高熔點金屬；

其中，RH為Dy、Tb、Ho和Gd的一種或多種；高熔點金屬為Nb、Zr、Ti和Hf的一種或多種；所述百分比為質量百分比；

S2.將所述釹鐵硼燒結體在惰性氣體和H₂條件下活化后，以重稀土元素為擴散源進行晶界擴散處理，即可。

本發明中，所述釹鐵硼壓坯較佳地為一3～5層的結構，其包括從上至下的分隔層、石蠟層或聚乙二醇層、基體層的3層結構，或者，分隔層、石蠟層或聚乙二醇層、基體層、石蠟層或聚乙二醇層、分隔層的5層結構。