[发明专利]一种R-T-B-M系烧结磁体及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及永磁材料技术领域，具体地讲是一种R-T-B-M系烧结磁体及其制造方法，采用该方法可以实现节省稀土元素特别是重稀土元素的使用量，减小稀土永磁材料对稀土元素特别是重稀土元素的依赖。

技术背景：

烧结钕铁硼永磁材料自1983年被佐川真人等人发现以来，其应用领域一直在不断的扩大，目前其应用领域从初期的医用核磁共振成像仪（MRI）、硬盘驱动器用音圈马达电机（VCM）、CD光头拾取器（Pick up）等医疗和信息产业领域逐渐过渡到新能源汽车电动机及发电机、风力发电机、空调冰箱压缩机、电梯电机等节能环保领域发展。

由于烧结钕铁硼永磁材料用量的不断增加，稀土资源的稀缺性就越显突出，减少稀土元素，特别是重稀土元素的使用量就显得非常重要。为了用更少的重稀土元素制得更高矫顽力的磁体，可以采用速凝薄带法制备合金，速凝薄带工艺与铸锭工艺相比，由于合金在较短的时间被冷却至固态，其主相R₂T₁₄B晶粒细小，均匀。由于富稀土相均匀分布于主相晶粒之间，因此富稀土相尺度也显著减小。在随后的气流磨制粉过程中，非常容易产生富稀土相的超细粉（粒度小于1微米的微粉），这些富含稀土的微粉非常容易氧化，进而影响最终磁体的性能。传统的解决方案，如：专利号ZL 01116103.5所述，为了实现易于生产，在合金用气流磨制粉的过程中添加了0.02~5 %体积的氧，通过加入一定量的氧，把一部分合金粉末中最不稳定的粒度比较偏细的富含稀土的粉末氧化掉，由于粉末中富含稀土的粉末变成了稀土氧化物，势必要对后续烧结工序的致密化产生不利影响，因此还需要继续通过旋风式分级机来除去被氧化的富含稀土微粉，来保证烧结过程的致密化。这种方法的主要缺点在于：

第一：采用这种工艺势必会在烧结磁体中引入大量的氧，通常情况下，磁体氧含量在2000ppm以上，最终这些氧都会以稀土的氧化物的形式存在于永磁体中，使得磁体中的富稀土相变为稀土的氧化物相，降低了磁体的矫顽力；

第二：采用这种工艺会导致旋风式分级机分离出一部分稀土氧化物粉末，这部分富含稀土的粉末最终进入不到磁体中，导致稀土元素的浪费。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种R-T-B-M系烧结磁体。

本发明的另一目的是提供一种R-T-B-M系烧结磁体的制造方法。

本发明主要解决现有方法中磁体氧含量高导致性能劣化和稀土元素浪费的问题。

本发明的技术方案是：一种R-T-B-M系烧结磁体，其特殊之处在于所述的烧结磁体是由R-T-B-M系合金经熔炼、氢处理、制粉、成型、烧结和时效处理工序制成，其中氢处理、制粉、成型工序是在惰性气体或氮气的保护下进行的；所述的制粉工序不需要加入氧，不需要除去富含稀土元素的超细粉；所述的R是选自包括Sc和Y的稀土元素中的至少一种元素，T是选自Fe和Co中至少一种元素，B是硼，M是选自Ti、Ni、Nb、Al、V、Mn、Sn、Ca、Mg、Pb、Sb、Zn、Si、Zr、Cr、Cu、Ga、Mo、W和Ta中的至少一种元素；所述的各元素重量百分含量分别为：29%≤R≤35 %，62 %≤T≤70 %，0.1%≤M≤1.8 %，0.9 %≤B≤1.2% ；所述烧结磁体的氧重量百分含量≤0.07%。

本发明的一种R-T-B-M系烧结磁体的制造方法，其特殊之处在于：它包括如下工艺步骤：将R-T-B-M系原材料熔炼成合金，在惰性气体或氮气的保护下进行氢处理、制粉和成型工序，然后进行后续的烧结及时效处理工序；所述的制粉工序不需要加入氧，不需要除去富含稀土元素的超细粉；所述的烧结工序在惰性气体或真空下进行，烧结温度为900~1040℃。

进一步的，所述的熔炼工序在真空或惰性气体保护下进行，采用铸锭工艺或速凝薄带工艺。

进一步的，所述的氢处理工序中合金吸氢的压力大于0.1MPa，脱氢温度400~600℃。

进一步的，所述的制粉工序采用气流磨制粉，制粉前后粉末的成份不变，粉末的粒度为X50≤8μm；气流磨制粉完成后，粉末在惰性气体或氮气的保护下混入润滑剂。