[發(fā)明專利]一種低量添加重稀土的釹鐵硼磁體及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011473669.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112509775A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱曉男;彭眾杰;相春杰;張強;丁開鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺首鋼磁性材料股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F1/055;H01F41/02
• 代理公司: 亳州速誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34157
• 代理人: 張輝

本發(fā)明公開了一種低量添加重稀土的釹鐵硼磁體及其制備方法，其特征在于以含無重稀土低熔點輔合金作為晶界相添加，再添加少量的重稀土Dy/Tb粉，利用低熔點高流動性的晶界相作為載體，在燒結(jié)過程中晶界相攜帶重稀土Dy/Tb粉分布在各個晶粒的周圍，在燒結(jié)過程進行重稀土Dy/Tb粉擴散進入主相表層，實現(xiàn)重稀土元素的引入。采用主合金中添加一定比例的輔合金，進行氫處理，氣流磨制粉，在氣流磨粉中添加少量的重稀土Dy/Tb粉混合均勻，提高燒結(jié)溫度，降低時效溫度，促進重稀土元素的擴散，優(yōu)化磁體晶界相結(jié)構(gòu)，從而提高矯頑力。該方法可廣泛用于低重稀土高性能燒結(jié)釹鐵硼的制備與生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土永磁技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種低量添加重稀土的釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術(shù)

在所有磁性材料中，永磁材料的使用量第一，而稀土永磁是永磁材料的重要組成部分，特別是第三代稀土永磁-釹鐵硼永磁材料，以其優(yōu)異的磁性能，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)即獲得了廣泛的應(yīng)用。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域的進一步拓展，也對釹鐵硼永磁材料的性能提出了更高的要求，為滿足電機、發(fā)電機等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ぷ鳒囟鹊囊螅枰岣邿Y(jié)釹鐵硼的最高工作溫度，主要途徑包括提高距離溫度、矯頑力和磁晶各向異性場。研究表明，在磁體中添加重稀土元素，如Dy、Tb，是提高磁體工作溫度最有效的手段。由于重稀土元素資源儲量少、價格高昂，重稀土元素的添加在一定程度上提高了磁體的價格，進而限制其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。同時，由于重稀土元素與鐵發(fā)生反鐵磁耦合，采用熔煉合金的方法添加重稀土Dy、Tb元素，導(dǎo)致Dy、Tb元素進入主相，導(dǎo)致磁體剩磁的降低。

如何在不降低磁體剩磁的情況下，提高磁體的矯頑力，并同時減少重稀土元素的含量，已經(jīng)成為釹鐵硼系永磁體發(fā)展所必然要解決的問題。

圍繞這一目標(biāo)，目前最有效的提高矯頑力的方式就是通過晶界擴散的方法對磁體的晶界進行改善，抑制反磁化疇的形核，提高矯頑力的同時避免了剩磁的下降，還降低了Dy、Tb的用量。由于晶界擴散深度的限制，僅適用于厚度小于5mm的磁體。此外采用擴散方法，重稀土的利用率低，也會造成生產(chǎn)成本的增加。中國專利ZL201110242847.7發(fā)明了一種低鏑含量高性能燒結(jié)釹鐵硼的制備方法，以濺射沉積的方法將Dy元素引入到氣流磨粉體顆粒表面，實現(xiàn)晶界引入。該方法依賴于特殊的磁控濺射技術(shù)，且Dy元素的含量難以精確控制。中國專利CN1091022976發(fā)明了一種提高稀土釹鐵硼性能的方法，采用重稀土輔合金的添加方式，使分布在主相周圍后進行擴散進入主相，提高矯頑力。本實驗方法采用無重稀土的輔合金相添加，同時添加重稀土粉，利用無重稀土輔相低熔點的特點，將重稀土分散在主相的任意周圍，晶界相浸潤性好，重稀土的濃度差大，這都促進了重稀土在主相殼層形成高H_A相，提高矯頑力。

本發(fā)明借鑒擴散的原理，將重稀土Dy或Tb粉添加到釹鐵硼合金粉中，優(yōu)化燒結(jié)工藝，在850℃-950℃進行保溫2-5h，利用低熔點輔相熔化，攜帶重稀土粉均勻分散在晶粒的周圍，再進行高溫?zé)Y(jié)。再高溫下，重稀土元素存在濃度差，會在磁體的各個位置進行擴散，進入主相顆粒表層，形成高H_A的重稀土相，提高矯頑力。時效過程中輔合金也容易形成均勻連續(xù)分布的晶界相，同樣會提高矯頑力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種低量添加重稀土的釹鐵硼磁體及其制備方法，本申請制備的磁體可在保持磁體剩磁幾乎不變的前提下，顯著提高磁體的矯頑力。