[发明专利]一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别是提供了一种具有良好温度特性的复合各向异性稀土永磁材料的制造方法，以及利用这种稀土永磁粉末制作的满足更高温度要求的各向异性粘结磁体，磁体的成型方式为注塑成型，也可用于模压成型及挤出成型。

技术背景

高性能的永磁体被广泛应用于各类机电设备中，特别是在小型化的电机中更是有着重要的意义。作为新近发展起来的以HDDR NdFeB为代表的各向异性粘结稀土永磁材料，其优异的磁性能远高于常用的各向同性永磁材料，应用前景非常乐观。用HDDR(吸氢-歧化-脱氢-再复合)工艺制造的各向异性NdFeB磁粉具有优异的综合磁性能，用此材料制成的各向异性粘结类磁体，无论采用模压成型还是注射成型所获得的磁体性能均达到了目前市场上最多使用的MQ类NdFeB材料的2倍左右，甚至更高。但这类材料的缺点是温度特性不够理想，这里人们关心的温度特性主要是指最高使用温度。在通常采用的成分和工艺条件下，HDDR NdFeB产品的最高使用温度很难突破373K，但磁件的很多使用环境要求永磁材料具有比较高的使用温度，特别是在汽车领域，这是制约其应用的一个重要因素。为了拓展其应用，必须采取一些办法提高其使用温度。NdFeB磁粉使用温度低的缺点在烧结NdFeB材料中也存在，烧结NdFeB解决这个问题的有效途径是在合金中用少量的重稀土，如Dy、Tb等，取代部分的Nd(或Pr)，提高材料的矫顽力(iHc)，从而达到提高使用温度的目的，这种方法对烧结NdFeB非常有效。但这种方法用在HDDR NdFeB中较困难，在HDDR NdFeB材料中通过简单的加入Dy、Tb等元素很难获得高的矫顽力，必须经过一个十分复杂的处理过程才能实现，实现起来比较困难，换句话说，从工业化角度来讲不是一个简单可行的办法。

另外一种改善HDDR NdFeB磁性粉末温度特性的方法是通过加入一些温度特性较好的磁性粉末与之混合制成复合型磁性粉末。人们将顽力温度系数为正值的各向异性铁氧体粉末与HDDR NdFeB磁性粉末复合，来改善HDDR NdFeB磁性粉末的温度特性，但由于铁氧体材料的磁性能很低，少量的添加对HDDR NdFeB磁性粉末的温度特性影响甚微，而大量的添加会使混合后的材料磁性能明显下降，从而失去了各向异性NdFeB的性能优势。

日本住友金属矿山有限公司文章[1]中介绍了SmFeN的特征，发现SmFeN材料具有比HDDR NdFeB好的温度特性，在具有可比矫顽力的条件下，SmFeN的最高使用温度可达到408K，而HDDR NdFeB仅有373K，在此，最高使用温度由P＝2条件下、测量的磁通不可逆损失等于5％时对应的温度来定义，因此二者复合可望使HDDR NdFeB的最高使用温度得到改善，遗憾的是文章未给出二者复合的有关数据。

公开号为CN1606104A和CN1647218A的专利文献中，提出了一种各向异性NdFeB系粗磁粉颗粒中添加R₂Fe(N，B)系微粒子的方法提高材料的实效温度特征，但对于材料的最高使用温度特性没有进行说明。借鉴前期工作的结果，HDDR NdFeB和R₂Fe(N，B)复合有可能是 提高磁体最高使用温度的一个有效途径，但R₂Fe(N，B)系，这里主要就是SmFeN材料，制造工艺比较复杂，且由于该类磁粉尺寸过于细小，极易发生氧化，因而其保护及与HDDRNdFeB粉混合工艺都相应较复杂，因此采用SmFeN与HDDR NdFeB复合，从理论上是可行的，但从工业生产角度可能是一个高成本的途径，不利于大面积推广。

本发明就是鉴于以上情况，提出了一种新的简单实用的方法，制造出一种兼具优异磁性能和高使用温度的复合磁各向异性稀土永磁材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好温度特性各向异性稀土永磁材料的制造方法，将一种具有高磁性能的磁各向异性粗颗粒粉与另一种具有优异温度特性的磁各向异性细颗粒粉配合，经过特定的混合造粒和磁场成型过程，制造出既具有优异磁性能，又有较好温度特性和生产上可行的新型粘结稀土永磁材料。

本发明由R₁FeBM粗磁性粉末和R₂CoM′细磁性粉末以及包覆在磁性粉末表面的偶联剂所复合而成，制备步骤为：

(1)将经过HDDR氢处理后得到的R₁FeBM磁各向异性粉末在惰性气氛保护下破碎得到平均颗粒直径为50～250μm的粗粉；