[发明专利]一种永磁材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁材料及其制造方法，特别是涉及一种薄片类烧结永磁材料及其制造方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体由于具有高剩磁和高矫顽力磁性能，已经成为现代工业生产中不可或缺的材料，其应用领域非常广泛。烧结钕铁硼材料虽然有很高的磁性能，但与其他永磁材料如Sm-Co磁体相比，其耐腐蚀性较差，限制了其应用。烧结钕铁硼磁体的腐蚀主要是从磁体表面的富钕相开始，不断沿着晶界相向材料内部扩散，最终产生表面的粉化和氧化，导致磁体失磁发生。因此说磁体的表面状态，部分决定了产品的磁性能和耐腐蚀性的优良。在一些烧结钕铁硼应用高科技领域，如绿色家电类空压机用烧结钕铁硼磁体和汽车EPS中用烧结钕铁硼磁体，其规格形状都是薄片状。其特点就是磁体的充磁方向较小，一般为1～3.5mm，其他两个方向要远远大于充磁方向，一般为15～65mm。由于其形状的特殊性，产品的比表面积较大，相对于大块磁体，薄片类磁体对表面状态更为敏感。钕铁硼烧结磁体其表面会有富钕相的富集，对于薄片类磁体，一般都是需经过从毛坯到成品的加工工序。在加工工序，无论是对毛坯进行切割或者磨削加工工艺，都是对毛坯表面的损伤，从而降低了产品的性能。同时由于表面层的损伤，基体更容易与外界发生腐蚀，从而影响耐腐蚀性能。另外，对于薄片类产品磁体，一般都有高温磁通损失低的要求。因此，要求薄片类磁体矫顽力高及高温下磁性能曲线方形度好。通常压制薄片类磁体的方法是压制大块毛坯后进行薄片加工，对于大块毛坯其磁体内部不同位置的矫顽力会有差别，因此大批量生产时，薄片类磁体的磁性能均匀性和一致性会受到影响。

对于目前的解决烧结钕铁硼磁体防腐方法是在表面形成耐腐蚀的保护膜，如电镀Ni或者P化层。对于薄片类磁体，一般采用P化层的办法。但是如果仅仅靠保护膜，并不能完全解决腐蚀问题，如果磁体自身的耐蚀性提高，将会大大提高产品的耐腐蚀性，同时其磁性能也得到保证。

专利ZL200710114562.9公开了一种通过采用无氧工艺，控制磁体中氧、氮、氢含量，最终得到耐蚀性优良的磁体。ZL200610038444.X专利公开了一种通过双合金方式添加具有非晶形成能力的Nd基辅合金作为晶间相，得到耐腐蚀性能优良的磁体。这两项专利技术虽然可以得到耐腐蚀性优良的毛坯磁体，但是对于加工后的薄片类产品，其表面富钕相在加工工序遭到部分破坏后，则产品的磁性能和耐腐蚀性影响都降低。

ZL200910235436.8提供了一种针对半成品的新烧结时效工艺，但其提供的工艺对于薄片类产品会有较大的开裂风险。因为薄片类产品沿取向方向较薄，而烧结钕铁硼材料在取向方向上其各向异性强，容易在沿取向方向断裂。因此，较薄的产品在高温时效处理时冷却过程容易产生裂纹，影响产品的最终收益率。

发明内容

本发明目的在于针对薄片类永磁材料，特别是薄片类烧结钕铁硼磁体加工过程所带来的耐腐蚀性、产品一致性和均匀性及磁性能弱化的缺陷，提供一种产品耐腐蚀性、一致均匀性及磁性能均得到明显改善的永磁体及其制造方法。

一种永磁材料，其组成包括稀土元素R、铁Fe、硼B及添加元素M，其特征在于：所述永磁材料的成分为R_XM_YB_ZFe_100-X-Y-Z，其中：

R为Pr，Nd，Dy，Tb，Ho中的两种或者两种以上元素组合；

M为Co，Cu，Al，Ga，Zr，Nb中的两种或两种以上元素

X,Y,Z为各元素的重量百分比，29.5wt%≤X≤33wt%,1wt%≤Y≤3.5wt%,0.97wt%≤Z≤1.20wt%。

优选地，所述永磁材料还包括500～3500ppm的氧。

一种制造权利要求1所述永磁材料的方法，包括配料—熔炼合金—破碎—压制成型—烧结—第一级回火工序，其特征在于：在第一级回火工序后，将出炉的毛坯磁体加工到所需尺寸后再对其进行第二级回火工序。

优选地，所述的第二级回火工序为将真空烧结炉抽真空至10^-3Pa以下后升温至第二级回火温度470～520℃，在此温度下保温4～6小时，然后迅速充氩气冷却至室温出炉。

优选地，所述的第二级回火工序前对加工后的毛坯磁体表面进行清洗。

优选地，所述的第二级回火工序前将加工后的毛坯磁体码放在密闭的料盒中。

优选地，所述的密闭料盒在码放加工后的毛坯磁体后仍至少保留1/10空间不放料。

优选地，所述的熔炼合金为熔炼合金锭或采用速凝薄片技术熔炼速凝合金甩带片。