[發明專利]一種低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法

在審

• 申請號: 202010943510.8
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111968819A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 嚴長江;錢尼健
• 申請（專利權）人: 寧波科田磁業有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

本發明公開了一種低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法，該制備方法包括如下步驟：步驟一，制備速凝片；步驟二，熱處理；步驟三，吸氫破碎；步驟四，氣流磨；步驟五，取向成型；步驟六，燒結時效。本發明低重稀土燒結永磁材料的制備方法，利用旋轉熱處理爐，進行擴散熱處理，然后經破碎、研磨細粉、取向成型、擴散燒結和多級回火處理等工序獲得燒結釹鐵硼磁體；與傳統工藝相比，經過擴散熱處理的鑄片重稀土元素從磁體表面向內部擴散，可以進一步的消除等軸晶，減少非晶區，在破碎之后重稀土分布更均勻，同樣重稀土含量的情況下，可以獲得更高的矯頑力與磁能積的磁體；同時與粉體的擴散熱處理相比，由于粉體易氧化，操作要求高，本發明要求相對簡單，因此能獲得性能更優異的磁體。

技術領域

本發明涉及稀土永磁材料制備領域，尤其涉及一種低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術

燒結釹鐵硼磁體具有優異的磁性能，被廣泛應用于航空航天、微波通訊技術、汽車工業、儀器儀表及醫療器械等領域。而近年來，燒結釹鐵硼磁體在風電、變頻壓縮機、混合動力等高端領域的推廣速度和應用范圍迅速擴大，市場對其性能提出了更高的要求。

最大磁能積(BH)max和矯頑力Hcj是衡量永磁性能優劣的兩個重要參數，當前燒結Nd-Fe-B磁體的實際積已經達到59.6MGOe，已達到理論極限的93％，提升空間有限。而磁體的矯頑力僅為理論值的1/5左右，溫度穩定性差，因而提高燒結Nd-Fe-B磁體的矯頑力來滿足當今發展需求已成為研究熱點。

現有的提高燒結釹鐵硼磁體的矯頑力的方法主要是在釹鐵硼燒結過程中添加Dy或Tb等重稀土元素，Dy或Tb等重稀土元素通過在原材料熔煉過程中添加，或采用雙合金的方式進行添加。但是，采用這些方法添加的重稀土元素大部分進入釹鐵硼主相中，只有少量的分布于晶界，由于主相中大量Dy或Tb等重稀土元素的引入會導致燒結釹鐵硼磁體剩磁及最大磁能積的明顯下降。隨后晶界擴散被認為是一種改善矯頑力的有效手段，當前主要是借助磁控濺射、涂覆、氣相沉積法，以重稀土元素、重稀土化合物、低熔點重稀土合金等作為擴散源，在熱處理條件下，使得稀土元素沿晶界擴散到磁體內部，形成具有高磁晶各向異性場的殼層結構，進而提高矯頑力。晶界擴散的擴散源多以重稀土單質、重稀土化合物、重稀土合金，雖能提高矯頑力，但稀土屬于稀缺資源，且磁控濺射、涂覆、氣相沉積等方法對重稀土擴散源利用率低，造成了重稀土擴散源的極大浪費，進一步提高了生產成本，不利于市場競爭。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體及其制備方法，在不增加重稀土用量的同時，達到提高矯頑力目的。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

本發明的第一方面是提供一種低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體的制備方法，包括如下步驟：

步驟一，制備速凝片：將釹鐵硼原料放入速凝爐中，加熱使所述釹鐵硼原料熔化，然后澆鑄成速凝片；

步驟二，熱處理：將所述速凝片和重稀土化合物HRE-X置于旋轉熱處理爐中，真空下進行擴散熱處理，處理結束后充氬氣冷卻；

步驟三，吸氫破碎：將經步驟二熱處理后的速凝片放入氫破爐中進行吸氫破碎，破碎后再次抽真空并將氫破爐加熱進行脫氫反應，然后充氬氣冷卻至常溫，得合金粉；

步驟四，氣流磨：將所述合金粉加入防氧化劑并充分混合，在氣流磨中制成細粉；

步驟五，取向成型：將加入了防氧化劑的所述細粉中加入潤滑劑，混合并充分攪拌，在氮氣保護下，在成型壓機中加磁場進行取向，得生坯；

步驟六，燒結時效：將所述生坯進行真空燒結，結束后充入氬氣進行風冷，然后進行二級回火處理，即得所述低重稀土高性能燒結釹鐵硼磁體。

進一步地，在所述步驟一中，所述澆鑄的溫度為1400-1500℃；所述速凝片的厚度為200-300μm。