[發明專利]一種高磁性低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202110281493.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN113012925B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 呂竹風;姚晶晶;劉龍;王育平
• 申請（專利權）人: 寧德市星宇科技有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;C22C38/14;C22C38/16;C22C33/02;H01F1/08
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 董晗

本發明公開了一種高磁性低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法，屬于磁體制備技術領域，該制備方法使用鋯、鈦和銅制成合金粉末，使用鐠、釹、硼和鐵制成主相粉末，然后將一定量的合金粉末加入到主相粉末中后制成釹鐵硼磁體。該制備方法在制備過程中，不使用鏑和鋱，通過添加Cu、Zr、Ti合金，配合高于1100℃的高溫燒結，使得Cu、Zr、Ti的合金晶界限制了主相晶界的移動，阻礙了主相中晶粒的增長，阻斷了主相中晶粒之間的磁交換。進而提升了釹鐵硼磁體的矯頑力和工作溫度，有利于制備得到熱穩定性高的磁體，同時不使用稀土金屬Dy和Tb，大幅降低了磁體制備的成本。

本案是以申請日為2019-07-16，申請號為2019106397192，名稱為“一種低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法”的發明專利為母案而進行的分案申請。

技術領域

本發明屬于磁體制備技術領域，具體涉及一種高磁性低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法。

背景技術

釹磁鐵(Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵(NdFeB magnet)，是由釹、鐵、硼(Nd₂Fe₁₄B)形成的四方晶系晶體。釹鐵硼磁鐵具有體積小、重量輕、磁性強等特點。釹鐵硼磁鐵自發現以來，逐漸被應用于汽車、計算機、信息、航空等領域。但釹鐵硼磁鐵的居里溫度較低，隨著工作高溫的鑄件升高，其磁性會減弱。為了改變釹鐵硼磁鐵的這一特性，現有技術中通過添加鏑(Dy)和鋱(Tb)來提高釹磁鐵矯頑磁力，改善其高溫下的熱穩定性和磁性。

Dy和Tb都是稀土金屬，含量較其他金屬低，并且隨著近年來釹鐵硼磁鐵的廣泛應用，Dy和Tb的開采量也持續攀升，使得Dy和Tb成為了昂貴的原料。如果在釹鐵硼磁鐵的制備過程中能夠降低Dy和Tb的使用量或不使用Dy和Tb，則能夠大幅降低釹鐵硼磁鐵的成本。現有技術中雖然有通過添加鈷(Co)來提高釹鐵硼磁鐵的制備方法，但是Co的添加也會造成磁性降低的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題是：提供一種不使用鏑和鋱，且工作溫度較高的高磁性低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種高磁性低稀土含量的釹鐵硼磁體的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將按重量百分含量1.5-3％的鋯、0.5-2％的鈦，余量為銅，配置的材料混合，然后在氬氣的保護下進行多次的反復熔煉，最后一次熔煉時將熔化的材料進行速凝鑄片，得到合金鑄片；

步驟2、將按重量百分含量10-15％的鐠、13-18％的釹、0.8-1.5％的硼，余量為鐵，配置的材料混合，然后在氬氣的保護下進行熔煉，熔煉時將熔化的材料進行速凝鑄片，得到主相合金鑄片；

步驟3、將合金鑄片和主相鑄片分別進行氫破，得到合金粉末和主相粉末；

步驟4、在主相粉末中添加主相粉末總重量2-5％的合金粉末并充分混勻，再經氣流磨破碎為2.5-3.8μm的釹鐵硼粉末；

步驟5、將釹鐵硼粉末在2.1T的取向磁場中壓制成型，得到壓坯，將壓坯在1110-1120℃燒結7-9h，然后再經過一級回火和二級回火，得到釹鐵硼磁體；

所述步驟5中一級回火的時間為3.5-4h，溫度為900-980℃；二級回火的時間為3-4h，溫度為600-620℃。

其中，所述步驟3的氫破結束后，還包括抽真空脫氫處理，脫氫處理溫度為660-680℃，脫氫時間為3-4.5h。

其中，所述步驟1中鋯的含量為2％，鈦的含量為0.8％；所述步驟2中鐠的含量為15％，釹的含量為16％，硼的含量為1.5％。