[发明专利]一种烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法。

背景技术

上个世纪八十年代，日本住友金属公司首次发明了钕铁硼永磁材料。自问世以来，钕铁硼永磁材料由于具有高磁能积、高矫顽力，相对低廉的价格和充足的资源储备等优点，已广泛应用于汽车、计算机、电子、机械、能源、医疗器械等众多领域。特别是钕铁硼具有很高的性能价格比，因此成为制造效能高、体积小、质量轻的磁性功能器件的理想材料，对许多应用领域产生革命性的影响。

但是，一般烧结钕铁硼磁体的磁能积均在30MGOe以上，由于烧结工艺要求，磁体的相对密度做不到太低，而增大非磁性相的比例，稀释整个磁体的饱和磁化强度和降低磁体的取向度都会造成其他方面的影响，因此很难获得磁能积低于30MGOe的钕铁硼磁体，近年来，技术人员对此方面进行了相关的改进，如现有技术中，CN 1645525 A通过钕铁硼永磁体与铁氧体磁粉复合，混合树脂制备粘接钕铁硼永磁体和铁氧体，制备粘接永磁材料。根据所述，通过调节铁氧体磁粉、钕铁硼磁粉、粘接剂体积分数比例，可以获得磁能积在1～15kGOe的磁体，由于各种原因，粘接永磁材料的价格一直居高不下，因此，很多研究人员试图找到一种替代粘接永磁体的烧结磁性材料，但是，在现有技术中通过烧结得到的钕铁硼永磁材料的磁能积一般都在30MGOe以上，于是有人想到了在烧结钕铁硼中加入反磁相物质，如一项现有技术中公开了一种技术方案，该技术方案中通过在烧结钕铁硼中添加Cr、Mn等反磁性相物质，使反磁性元素Cr、Mn进入到烧结钕铁硼磁体主相和富钕相中，从而降低主相饱和磁化强度，得到磁能积在10～30MGOe范围的烧结钕铁硼永磁体，但是在该技术方案中反磁相物质磁矩偏转方向与钕铁硼永磁体磁矩偏转方向相反，在外加退磁场作用下，磁畴内部含有Cr、Mn等反磁相部分很容易形成反磁化形核中心，虽然通过本方法可以有效降低烧结钕铁硼的磁能积，但是同时明显降低了磁体矫顽力，得到的烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力较低，使得磁体的整体磁性能明显下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中降低烧结钕铁硼永磁材料的磁能积的同时，降低了矫顽力等其他磁性能的缺点，提供一种在降低磁能积同时保证具有较高矫顽力的烧结钕铁硼永磁材料及其制备方法。本发明所提供的钕铁硼永磁材料的磁能积在10-30KGOe，且具有较高矫顽力的烧结钕铁硼永磁材料。

为了实现上述目的，本发明提供了一种烧结钕铁硼永磁材料，该永磁材料含有钕铁硼主体合金和铁氧体。

本发明还提供了一种钕铁硼永磁材料的制备方法，该方法包括将钕铁硼主体合金和铁氧体的混合物进行磁场取向压制成型，然后在真空或惰性气体保护的条件下进行烧结和回火，得到钕铁硼永磁材料。

本发明提供的钕铁硼永磁材料制备方法能够制得剩磁在10～30MGOe钕铁硼永磁材料，且矫顽力没有大幅下降，填补性能在铁氧体与钕铁硼之间的产品空白。该方法工艺简单，能够进行工业化大生产。

具体实施方式

本发明提供的钕铁硼永磁材料含有钕铁硼主体合金和铁氧体，其中，所述铁氧体为钡铁氧体和/锶铁氧体。

其中，在本发明中，铁氧体的含量为所述钕铁硼主体合金的5-40重量％。具体添加量依据所要达到产品剩磁大小决定。

而本发明中所提到的钕铁硼主体合金具有以下组成：

Nd_aRe_bFe_{(100-a-b-c-d)}B_cM_d，

其中，a、b、c、d代表原子百分数。1≤a≤10，5≤b≤12，5≤d≤8，0≤d≤15，余量为Fe，Re是Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y中的至少一种元素，M是选自Co、Al、Cu、Zr、Ga、Nb、Mo中一种或几种。

所述添加铁氧体均匀分散于主体材料中。

所述的铁氧体优选锶铁氧体和/或钡铁氧体，锶铁氧体优选SrO·nFe₂O₃，钡铁氧体优选BaO·mFe₂O₃，其中n值为5.5～6的任意值，m为5.5～6的任意值。

当在钕铁硼永磁材料中同时添加锶铁氧体和钡铁氧体时，锶铁氧体和钡铁氧体的重量比为1-10∶1，优选为7∶3。

所述铁氧体平均颗粒直径优选为500-800纳米。