[發明專利]一種高矯頑力、高磁能積燒結釹鐵硼永磁材料及制備方法

有效

• 申請號: 202110488544.7
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113215497B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 戚植奇;劉濱;袁維仁;鐘藝;陳劍威;龐再升;喻璽
• 申請（專利權）人: 贛州富爾特電子股份有限公司
• 主分類號: C22C38/10
• 分類號: C22C38/10;C22C38/16;C22C33/02;C22C33/06;B22D11/06;B22F1/145;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/04;B22F3/10;B22F3/24;H01F1/057;H01F41/00
• 代理公司: 杭州興知捷專利代理事務所(特殊普通合伙) 33338
• 代理人: 董建軍

本發明提供一種高矯頑力、高磁能積燒結釹鐵硼永磁材料及制備方法，包括主合金和至少一種輔合金，所述主合金包括至少一種偏向高磁能積設計的RE₂(Fe,M)₁₄B金屬間化合物的主合金A和至少一種偏向高矯頑力設計的RE₂(Fe,M)₁₄B金屬間化合物的主合金B，所述輔合金為晶界相物質，所述主合金和輔合金于固體狀態下混合，在混合之前，首先將主合金制作成合金薄片，將輔合金制作成薄片狀、塊狀或較大顆粒狀的合金。本發明一種高矯頑力、高磁能積燒結釹鐵硼永磁材料及制備方法，為批量化生產高矯頑力、高磁能積的“雙高”燒結釹鐵硼永磁材料提供工藝與技術支撐。

技術領域

本發明涉及燒結釹鐵硼永磁材料制造的技術領域，特別涉及一種高矯頑力、高磁能積燒結釹鐵硼永磁材料及制備方法。

背景技術

燒結釹鐵硼永磁材料是國家重點發展的戰略性稀土功能新材料，具有體積小、磁能密度高、抗退磁干擾能力強等優點，廣泛應用于新能源、電子通訊、人工智能、軌道交通、航空航天及國防軍工等各個領域，并且每年仍以5%-10%的速度繼續增長。2019年，全國實際產量達到約17萬噸。

從應用端了解到，釹鐵硼磁體應用設計時更加注重磁通、磁矩和表面磁感應強度的大小。而通過閱讀與釹鐵硼有關的許多專業論著和從應用實踐中都可以發現，在永磁材料的主要磁性能指標中，雖然磁通、磁矩和表面磁感應強度與剩磁有很強的相關性，但高剩磁并不一定能獲得高的磁通、磁矩和表面磁感應強度，而矯頑力和磁能積都高的情況下，磁通、磁矩和表面磁感應強度才能更高。也就是說，高矯頑力、高磁能積的釹鐵硼磁體更具有實用價值。

目前行業內制備燒結釹鐵硼永磁材料通常采用粉末冶金工藝，即通過速凝甩帶、氫碎、氣流磨制粉、磁場取向成型、真空燒結與熱處理等主要工序完成材料的制備。自上世紀八十年代至今，來自科研院校和企業的無數技術工作者做了大量的研究開發工作，歷經數十年的發展和技術進步，目前燒結釹鐵硼永磁材料的性能已大大好于以往。但是，如何實現既能高效制備高矯頑力、高磁能積的“雙高”燒結釹鐵硼永磁材料，又便于實現批量化生產控制，仍然是一個尚未得到很好解決的工藝技術難題。

其中，中國發明專利（發明專利號：CN111383808A）中講述了一種采用雙合金和晶界相添加技術制備高剩磁、高矯頑力釹鐵硼磁體的制備方法，但該專利重點在于解決混合稀土生產的釹鐵硼永磁材料的剩磁和矯頑力問題，它只是整個釹鐵硼產業中的一個小門類，并且采用的是三種不同合金分別制粉之后再進行混合的辦法，即含有混合稀土的釹鐵硼、不含有混合稀土的釹鐵硼、NdH₂+PrCu合金三者分別甩帶、氫碎、制粉，之后混合均勻再壓制成型、燒結、時效處理得到釹鐵硼磁體。出于方案設計中必須具備含有混合稀土釹鐵硼和不含有混合稀土釹鐵硼這兩種主要組成合金的局限，因此不適用于解決此門類之外的其它類型釹鐵硼的性能問題。另外，此方法還存在以下問題：①將三種合金局限于甩帶制成鑄片，不適用于通過其它方法制得的合金，無法獲得通過其它方法制成合金所形成的優勢；②輔助合金僅僅為NdH₂+PrCu，可一定程度上提供低熔點物質，進而改善晶界相的結構，但其提高矯頑力的能力有限，且較難獲得低回復磁導率的磁體，不適用于高磁能積磁體的制備；③在粉末階段進行混合，混合要達到較為均勻的難度相對較大，工業化應用上必須依賴于較好的裝備，以保證粉末不發生氧化而自燃，存在安全隱患；④沒有進行基于實際成分的二次配比設計，實際成分可能發生偏離。