[发明专利]一种稀土铁硼磁粉、磁体及磁粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，尤其涉及一种稀土铁硼磁粉、磁体及磁粉的制备方法。

背景技术

目前，制备Nd-Fe-B磁粉的方法主要是真空快淬技术和正在发展中的吸氢-歧化-脱氢-再结合(HDDR，hydrongenation-disproperation-desorption-recombination)技术。真空快淬技术是将熔融的Nd-Fe-B合金熔液喷射到高速旋转的水冷金属辊的表面，使合金熔液以极快的冷却速度凝固甩成薄带，由于这种薄带厚度一般为30～50μm，脆性较大，极容易破碎成鳞片状的粉末，因此只需对这种薄带进行晶化处理便可以得到各向同性的Nd-Fe-B磁粉。HDDR技术是利用稀土与过渡金属化合物的吸氢特性，将Nd-Fe-B合金铸锭破碎成2～5cm的小块后，放在氢气中使之氢化，合金块破裂碎化之后再升高温度使之岐化，再经脱氢处理便可得到细晶粒高矫顽力的各向异性磁粉。HDDR技术所制备的磁粉其理论最大磁能积是各向同性产品的4倍，由HDDR磁粉制备的Nd-Fe-B粘结磁体，其磁性能虽然略低于烧结型磁体，但却大大高于铁氧体磁体，而且磁性能变化范围很宽，具有工艺简便流程短、产品一致性好、产品尺寸精度高、形态自由度大，产品机械强度好等诸多优点，因此已逐渐取代铁氧体磁体，并在电子、汽车、办公自动化、计算机、航天航空、医疗器械、仪器仪表、现代通讯器材、微特电机、家用电器等领域广泛应用。

从1996年开始，日本爱知制钢对HDDR技术进行改进，提出了d-HDDR工艺。2003年，日本爱知制钢与德国IFW研究院联合研究了d-HDDR反应时磁粉的各向异性机理，重新检验了合金的成分和反应条件，并于2004年开始大批量生产新的MAGFINE磁粉，其磁能积达到344kJ/m³(即43MGOe)，比原来的性能提高了10％。

在Nd-Fe-B磁粉中，稀土元素占有30％以上的质量百分比，占据40～50％左右的材料成本。近年来，稀土结构性短缺，高品味的稀土钕趋于资源匮乏，其价格不断上涨。而另一方面，由HDDR技术制备的Nd-Fe-B磁粉所生产的粘结磁体，其磁能积多在15～25MGOe范围内，对于较低磁性能的Nd-Fe-B磁粉，仍然需要使用较大质量分数的稀土钕，这显然是一种资源浪费。

在现有技术中，La、Ce、Pr、Nd这些稀土元素都能形成Nd₂Fe₁₄B型的稀土-铁-硼晶体结构，但是，如果同时使用La、Ce、Pr、Nd这些稀土元素，各个Nd₂Fe₁₄B型的稀土-铁-硼永磁相很容易因析出不同步而产生相分离，并且会导致α-Fe大量析出，影响材料内禀矫顽力，产生很低的磁性能；而且，将La、Ce、Pr元素的加入到Nd-Fe-B中会更易氧化，造成材料氧含量急剧上升，引起磁特性的大幅降低，因此一直以来无法用La、Ce、Pr元素替代Nd元素作为原料，制备出磁性能满足实际要求的HDDR各向异性磁粉。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种稀土铁硼磁粉、磁体及磁粉的制备方法；该稀土铁硼磁粉成本低廉，并能制成磁能积(在5～38MGOe之间)不是很高的磁体，从而能够在满足磁性能实际需求的情况下降低磁体成本。该制备方法能够制得没有氧化、没有析出、没有明显相分离的稀土铁硼磁粉，其磁性能满足实际需求、并且成本低廉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种稀土铁硼磁粉，具有Nd₂Fe₁₄B型结构，其化学通式为：

[Re_xNd_1-x]_y(Fe,TM)_1-y-zB_z，

式中，Re为La、Ce或Pr中的至少一种，TM为Co、Nb、Ga、V、Mo、Zr、Cr、W、Ni、Al、Cu、Ti或Si中的至少一种；

x表示Re在Re和Nd总体中的原子百分比，并满足0﹤x≤99.9的条件；

y表示Re和Nd总体在磁粉整体中的原子百分比，并满足12≤y≤17的条件；

z表示B在磁粉整体中的原子百分比，并满足5≤z≤8.5的条件。