[發明專利]高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202110052347.0
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112863848B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 楊昆昆;王傳申;彭眾杰;丁開鴻
• 申請（專利權）人: 煙臺東星磁性材料股份有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 于美霞

本發明涉及一種高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法，屬于稀土永磁材料制備領域，具體地：提供燒結釹鐵硼磁粉作為主相材料，將具有核殼結構的合金粉末作為輔相材料并添加到釹鐵硼磁粉中進行混粉，其中輔相材料的核芯為高熔點的納米金屬粉末，殼層成分為稀土類合金，混粉后依次進行取向壓型，燒結，退火處理，獲得高矯頑力燒結釹鐵硼磁體。在本發明的燒結時效過程中高熔點的核芯結構在不同的主相晶粒之間起到支撐作用防止晶粒長大和不同晶粒的接觸，促進了低熔點的殼層成分融化后在晶界的流動擴散有效改善了晶界組織成分，從而形成具有連續清晰晶界結構的磁體顯著提高釹鐵硼磁體的矯頑力。

技術領域

本發明涉及一種稀土永磁材料制備技術，尤其涉及一種高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料是我國稀土行業最為關注的稀土應用產業，隨著科學技術的發展和技術的進步對高性能釹鐵硼永磁材料的需求日益廣泛。燒結釹鐵硼的矯頑力是一個十分重要的磁參量，且是組織結構敏感參量，其主要受磁體的主相晶粒的HA影響和主相晶粒間的晶界影響，主相晶粒的HA越大磁體的最終矯頑力越大，主相晶粒間的晶界越寬，越連續，磁體的矯頑力越高。

現有的雙合金方法通過將稀土合金類的輔合金添加到釹鐵硼粉末中，之后經過取向壓型，燒結時效，利用在燒結時效過程中，輔合金在晶界處的擴散流動達到硬化釹鐵硼磁體晶粒，擴展晶界寬度優化晶界組織，從而提高釹鐵硼磁體的矯頑力，例如寧波招寶磁業有限公司，專利號為CN108389711A的專利文件，公布了使用正分(2:14:1)的釹鐵硼磁體粉末作為主合金，稀土鏑/鋱-銅/鋁/鎳合金作為輔合金進行混合后制備高剩磁高矯頑力釹鐵硼磁體的方法。但雙合金技術在燒結過程中隨著晶界相得流動遷移，不同釹鐵硼主相晶粒仍然會接觸，導致晶粒長大及晶界相的連續性破壞，不能實現晶界相完全的分割主相晶粒，進而導致釹鐵硼磁體矯頑力增加幅度不大。

中國專利CN102237166A公布了在釹鐵硼合金粉中添加納米碳化硅粉末后，進行取向成型，燒結時效后制備高矯頑力燒結釹鐵硼磁體。廈門鎢業股份有限公司專利號為CN105321699A的專利文本公布了在釹鐵硼磁粉中添加納米鎢粉/納米氮化物/納米碳化鎢粉或其混合粉后，進行取向成型，燒結時效后制備高矯頑力燒結釹鐵硼磁體。上述兩個專利均是利用燒結過程中添加的高熔點的輔合金納米粉在晶界處的支撐和釘扎作用防止晶粒異常長大，進而制備高剩磁高矯頑力釹鐵硼磁體，但上述專利中作為輔合金的納米粉與微米級尺寸的釹鐵硼磁粉的在尺寸上差異較大，且納米粉的團聚情況嚴重因此很難與釹鐵硼粉末混合攪拌均勻，導致所制備的燒結釹鐵硼磁體內部輔合金成分分布不均勻，磁性能偏差大，另外高熔點輔合金納米粉的富集擴展了晶界但沒有新的晶界相補入，導致晶界處容易形成空洞，造成釹鐵硼磁體的耐蝕性和力學性能變差。

發明內容

發明目的：為了解決傳統雙合金方法難以在釹鐵硼磁體內部形成均勻，連續的網狀晶界相結構，而導致釹鐵硼磁體矯頑力提升幅度較低的問題，本發明提供一種通過添加新型核殼結構輔合金從而提高釹鐵硼磁體矯頑力的方法。

技術方案：本發明提供的一種高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

(S1)、提供作為主相材料的釹鐵硼粉末；

(S2)、準備高熔點的納米金屬粉末M，并在納米金屬粉末M的表層通過鍍膜的方式鍍上一層低熔點的R-H稀土合金，制備成具有核殼結構的輔合金材料，其中核芯為納米金屬粉末M，殼層為R-H稀土合金；

(S3)、將步驟(S2)得到的輔合金材料加入到步驟(S1)的釹鐵硼粉末中，并混合均勻后，進行取向壓型、燒結、退火處理后制備成高矯頑力燒結釹鐵硼磁體。

優選地，步驟(S1)中所述的釹鐵硼粉末包括X、Fe、B、T；其中X為Nd、Pr、La、Ce、Dy、Tb、Ho中的一種或幾種的組合，其重量百分比為28％-32％；B的重量百分比0.8-1.2％；T為Al，Cu，Co，Ga，Zr，Nb，Mn，Ti中的一種或多種，重量百分比為0-5％；其余成分為Fe。