[發明專利]一種高性能釹鐵硼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011121368.5
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112481543B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 胡建青
• 申請（專利權）人: 東陽市科力達電子器材有限公司
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/10;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;H01F1/057
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 劉陽陽

本發明涉及稀土永磁材料技術領域，尤其是一種高性能釹鐵硼材料及其制備方法，該磁體由以下原料制備而成：鎂釹合金、鋯錫合金、鐵鈷合金、硼銅合金、鈰鐵合金、鋅鐵合金、鉬鐵合金、鐵硅合金、鐵粉、硫酸鈣、碳酸錳。本發明磁性材料構成密合度更高的復合晶體，使材料具有更加優異的磁性能，有效防止磁體加工中表面磨損導致的氣孔增加進一步降低磁體性能，進而提高磁體在不利環境中的持續使用效果，尤其是在高溫環境中磁體的磁性能衰減更慢，顯著提高磁體的抗沖擊性能，強化磁體的力學特性，減少磁體在各種配件組裝使用中的力學損傷。

技術領域

本發明涉及稀土永磁材料技術領域，尤其是一種高性能釹鐵硼材料及其制備方法。

背景技術

釹鐵硼磁性材料是鐠釹金屬、硼鐵等組成的合金，又稱磁鋼。釹鐵硼永磁材料由于其優異的磁性能被廣泛應用于風力發電、新能源汽車、磁浮列車等新興技術領域，而熱變形工藝作為與燒結工藝同時期發明的技術一直被廣大科研工作者高度關注，可用于制備全密度各向異性釹鐵硼永磁體，具有制備工藝簡單、能耗低、材料利用率高、環境穩定性好、近終成形和溫度低、時間短等許多優勢。

現有技術中關于釹鐵硼磁性材料的研究很多，如專利號為CN201811247522.6的一種釹鐵硼磁性材料及制備方法，采用鐠釹合金、鏑鐵合金、硼鐵合金、鈮鐵合金、釔鐵合金、納米二氧化硅、鎵、氧化鋁、抗氧化劑、鐵，使得釹鐵硼磁性材料的矯頑力更高，但是在極端環境中磁體材料的性能起伏較大，尤其是高溫環境中；又如專利號為CN201711387664.8的一種納米晶熱變形釹鐵硼永磁體及其制備方法，主要使用元素FeCoNiM1M2，其中M1和M2為Cu、Al、Cr、Mn、Ga、Zn、Sn、Mg、Si、B中的一種或幾種，且M1和M2不相同，使得磁體摻雜高塑中強、軟磁性良好，但是磁性材料耐磨性較差，實際使用中限制性因素較多。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種高性能釹鐵硼材料及其制備方法，以降低生產成本，提高磁體的高溫性能；該磁體由以下重量份的原料制備而成：鎂釹合金29-33份、鋯錫合金1-2份、鐵鈷合金1-2份、硼銅合金1-2份、鈰鐵合金0.5-1份、鋅鐵合金5-8份、鉬鐵合金1-3份、鐵硅合金3-5份、鐵粉41-43份、硫酸鈣0.1-0.3份、碳酸錳0.1-0.3份、微孔硅酸鈣0.3-0.5份；所述鎂釹合金雜質含量低于1%，鎂元素、釹元素的質量比為5-7:3-4；所述鐵鈷合金雜質含量低于0.3%，鐵元素、鈷元素的質量比為8-10:1-1.3；所述硼銅合金的雜質含量低于0.1%，銅元素和硼元素的質量比為10-12:0.6-1.2；所述鈰鐵合金中鐵元素和鈰元素的質量比為9-10:0.1-0.3；所述鋅鐵合金的雜質含量低于0.3%，鋅元素和鐵元素的質量比為1-3:5-7；所述鉬鐵合金中鉬元素、鐵元素的質量比為0.1-0.3:120-130；所述鐵硅合金中鐵元素、硅元素的質量比為10-15:2-3。

優選的，所述鋯錫合金中錫含量為1 wt%-1.2wt%。

優選的，所述鐵粉細度5000目；所述硫酸鈣細度500-800目；所述碳酸錳細度500-800目。

本發明所述的高性能釹鐵硼材料，制備方法為：

（1）將鎂釹合金、鋯錫合金、鐵鈷合金、硼銅合金、鈰鐵合金、鋅鐵合金、鉬鐵合金、鐵硅合金混合，置于混煉爐中，先將混煉爐抽至真空度為0.01Pa以下，然后充入氮氣，將混煉爐溫度升高至1150-1170℃；抽出氮氣，將爐內抽至真空度0.1Pa以下，充入氬氣，升高溫度將合金熔化；

（2）升高爐內壓強，將熔融態的合金液噴射到氫氣壓強為3-5Pa的容器中，制得合金粉體；

（3）將合金粉體置于氫爆爐中，抽至真空0.01Pa以下，注入氫氣提高氫爆爐壓強，升溫到300-500℃，保溫5-8h，再將溫度升高脫氫得到精細粉末，將精細粉末置于球磨機中粉碎至細度50-150nm得到超細粉；