[发明专利]稀土永磁粉、其制备方法、包含其的粘结磁体及器件

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料领域，具体而言，涉及一种稀土永磁粉、其制备方法、包含其的粘结磁体及器件。

背景技术

钕铁硼(NdFeB)系稀土永磁材料已成为多个领域中不可替代的一种基础材料，被广泛应用于电子、汽车、计算机等众多领域，带动着各行业的发展。NdFeB系稀土永磁材料一般都要求在一定的温度和环境下工作，要求在长期工作过程中，保持其外形尺寸的完整性和磁性能的稳定性。但是由于其材料的耐腐性差的缺陷，腐蚀后会使表面局部区域产生组成和结构的变化，从而影响到其应用上的稳定性。

目前，提高烧结钕铁硼磁体耐腐蚀性能主要有合金化法和防腐蚀涂层法两种途径，其中，合金化法是指在合金熔炼过程中加入微量的合金元素。研究表明“Cu、Al、Nb、Ga、Co、V和Mo等元素可以有效的提高合金的耐腐蚀性。在如CN1937112、CN10046438和ZL200710116126.5等中国专利中就公开通过添加晶界相合金方式，通过将钕铁硼磁粉与氮化硼或氧化镁粉末、钛粉等混合后取向压制来制备耐腐蚀性的磁体。但是由于这种方法材料的成本较高，而且会损害磁体的磁性能，不能从根本上解决NdFeB磁体的固有缺陷，因而限制了这种防腐蚀方法的应用。

涂层方法是指在是指在通过涂覆的形成在稀土永磁材料表面形成耐腐蚀的金属层。在授权公告号为CN100456395C的中国专利和申请号为CN1933042中国专利申请中公开了在金属涂层采用Ni、Zn、Al、Cu、Cd、Cr、TiN、ZrN等金属或化合物，用电镀、化学镀或物理气相沉积法镀覆于磁体表面改善稀土永磁材料的耐腐蚀性能和温度稳定性以及磁性能等。这种方法目前已经发展成烧结钕铁硼防腐的实用化技术并取得相对较好的效果。

对于粘结稀土永磁体来说，其是由稀土永磁粉和粘结剂制成，由于粘结剂的存在，其防腐蚀性能相对烧结磁体来说具有较强的优势，但是，在一些高温潮湿等磁体易被腐蚀的特殊场合(例如水泵电机等)，仍面临着磁体腐蚀造成电机失效的问题。对此，本领域技术人员也曾尝试采用上述方法提高粘结磁体的防腐蚀性能。然而，在采用合金化法时，由于粘结磁体相对烧结磁体性能低，添加元素带来的性能下降幅度更加明显。在采用涂层方法时，由于粘结剂的存在，磁粉间会有间隙，空气特别是氧气会进入该磁粉间隙，氧气与磁粉发生反应，产生腐蚀，导致磁性能降低。因此，这种传统的涂层防腐蚀的方法也难以实施。

因此，如何提高现有技术中粘结磁体，特别是特殊场合下粘结磁体的防腐性能成为一个亟待解决的问题。

发明内容

为了改善现有的稀土永磁体防腐性能差的问题，本发明旨在从粘结磁体所用磁粉着手，提供一种稀土永磁粉、其制备方法及包括其的粘结磁体和器件，在不大幅降低磁性能的基础上提高稀土永磁粉的耐腐蚀性，进而保证磁体的稳定性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种稀土永磁粉，该稀土永磁粉由Fe_100-x-y-zNd_yQ_zN_x组成，其中，Q为B或者B和C，0.8≤x≤3.5，5≤y≤15，4≤z≤10；稀土永磁粉主相为Nd₂Fe₁₄B结构，且稀土永磁粉的矫顽力和最大磁能积两者中的至少之一是不含氮元素的相应磁体的性能的95％以上。

进一步地，上述稀土永磁粉中氮元素集中在表面层；表面层为由稀土永磁粉外表面向内部延伸，且厚度为稀土永磁粉整体厚度的0～1％的部分。

进一步地，上述稀土永磁粉中1.2≤x≤3.5。

进一步地，上述Q为B和C，优选C的含量占Q总量的5～20％；更优选C的含量占Q总量的5～12％。

进一步地，上述稀土永磁粉中还含有M，M为Co、Zr、Nb、Ga、Cu、Al和Ti中至少一种；优选M的含量为0.1～10at.％。

进一步地，上述稀土永磁粉是以Nd₂Fe₁₄B结构为主相的稀土合金粉经氮化处理形成。

进一步地，上述稀土合金粉的表面粗糙度为Ra≤1.2μm；优选磁粉表面粗糙度为Ra≤0.8μm。

进一步地，上述稀土永磁粉为片状粉，优选片状粉的厚度为15～100μm；优选为30～80μm。

进一步地，上述稀土永磁粉晶粒大小为5～100nm，优选稀土永磁粉晶粒大小为5～50nm。