[发明专利]磁粉表面富锆溶剂修饰制备高热稳定性磁体方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁粉表面富锆溶剂修饰制备高热稳定性磁体方法。

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料具有优异的综合磁性能，永磁电机是钕铁硼磁体最大的应用领域，约占磁体总量的70％，其可显著提高电机效率、平均节电率高达10％，某些专用电机节电率高达15％-20％，而且有助于减小电机体积，及减少CO₂的排放。特别是在应用条件较苛刻的大功率电机领域，如：电动汽车、混合动力汽车、列车、机床、机器人等的驱动系统都倾向于使用高效的钕铁硼永磁电机，其市场已经越来越大。美国约有150万辆电动汽车，日本己有约50万辆，根据中国汽车工业发展规划，我国电动汽车产业到2015年年生产量销售150万辆以上。

然而，钕铁硼磁体热稳定性较差，居里温度低，温度系数较大，其应用依然受到限制。以汽车电机为例，电机运行时温度升高，常处于200℃以上环境，在起动、反向、突然短路等情况下，电机内产生较大的退磁场，更容易发生不可逆退磁（也即失磁），影响到设备的精密度和可靠性。目前国内外主要采用增加永磁体厚度或是在电机中埋入热敏电阻的方法解决，但存在着电机重、成本增加，以及强制电机停止工作等弊端。作为永磁电机防失磁研究的主要方面，材料的磁性能尤其是热稳定性能是决定电机可靠运行的关键。因此，高热稳定性永磁材料的研究开发是今后发展的重要方向。

表征永磁体热稳定性的参数主要有：磁通不可逆损失h_irr，磁通可逆损失h_rev，居里温度，剩磁可逆温度系数α和内禀矫顽力的可逆温度系数β。通常，磁体的居里温度越高，h_irr、温度系数α和β（为负值）绝对值越小，则磁体的热稳定性越好。实际应用中还用最高工作温度T_M作为磁体温度特性的指标，T_M可表示为：

TM=TR-Hci,TR-(Hci,TM)minHci,TR×β×100%]]>

式中，T_R为室温，H_ci,TR为室温下的内禀矫顽力，(H_ci,TM)_min为T_M下能满足使用要求的最小内禀矫顽力。可以看出，室温内禀矫顽力越大、β绝对值越小，磁体的最高工作温度越高。

本发明提供了一种新的方法，采用钕铁硼磁粉表面富锆溶剂修饰，能使溶剂非常均匀的分布在磁粉颗粒周围，通过烧结扩散过程锆元素在主相晶粒表面区形成很强的钉扎场，提高畴壁移动能垒，实现降低β目标。另一方面锆元素具有明显的抑制晶粒异常长大、细化晶粒的作用，可以提高晶粒尺寸一致性，改善β，进而可以制备出高热稳定性的磁体材料。该方法改变了传统的组元元素在母合金中的添加方式，通过磁粉表面修饰，有针对性的对反磁化核容易长大的晶粒表面区进行钉扎，实现均匀改性，此方法明显优于传统的粉末冶金工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁粉表面富锆溶剂修饰制备高热稳定性磁体方法。

它的步骤为：

1）主相合金采用铸造工艺制成钕铁硼铸锭合金或用速凝薄片工艺制成钕铁硼速凝薄片；

2）通过氢爆法或者破碎机将主相合金破碎，破碎后经气流磨磨料，制得平均颗粒直径为2-10μm的主相合金粉末；