[发明专利]一种低失重钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法，尤其涉及一种低失重钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体作为第三代稀土永磁材料，具有很高的性能，其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业。特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀土永磁钕铁硼产业等功能材料不断带来新的用途，这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。

为了获得较好的磁性，钕铁硼磁体通常由薄层相的富B相和富Nd相以及主相基体Nd₂Fe₁₄B组成。而钕铁硼磁体容易发生腐蚀与其自身的结构和工作的环境有着重要联系。富Nd相作为晶界相包围着主相基体Nd₂Fe₁₄B，而富B相也存在于晶界中以及晶界交汇处，且各相的氧化能力不同。在高温、湿热和电化学等环境中，分布在晶界处的富B相和富Nd相氧化能力较强，易于优先发生氧化，形成晶间腐蚀而失重。另外磁体的致密度不高，加上氧化物较疏松，孔隙率大，磁体的表面很难形成氧化物保护膜，一旦氧化就会造成连锁反应，加速氧化。而且由于磁体主相基体Nd₂Fe₁₄B的体积分数一般都在90％以上，当形成电化学局部腐蚀电池时，具有小阳极大阴极的特点，晶界处富Nd相和富B相的腐蚀电流密度较大，加速了晶间腐蚀和破坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种高性能、耐腐蚀的低失重钕铁硼磁体。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种低失重钕铁硼磁体，所述低失重钕铁硼磁体主要由以下成分(以质量百分比计)组成：Nd：27％-32.5％，B：1％-1.2％，Co：2％-3％，合金元素M1：0.15％-2.75％，合金元素M2：0.05％-1.1％，稀土元素(排除稀土元素Nd)：0.7％-1.3％，余量为Fe。

在上述的一种低失重钕铁硼磁体中，所述合金元素M1为Al、Cu、Zn、Ga中的两种及以上；其中，Al的添加量为钕铁硼磁体的0.1％-1.5％，Cu的添加量为钕铁硼磁体的0.05％-0.25％，其余元素的添加量均为钕铁硼磁体的0％-0.5％。

在上述的一种低失重钕铁硼磁体中，所述合金元素M2为Mo、Nb、Zr中的一种或多种；其中，Zr的添加量为钕铁硼磁体的0.05％-0.1％，其余元素的添加量为均为钕铁硼磁体的0％-0.5％。

在上述的一种低失重钕铁硼磁体中，所述稀土元素为La、Gd中的一种或两种。

在上述的一种低失重钕铁硼磁体中，所述稀土元素由La和Gd按质量比为(2-10)：1混合而成。

作为优选，本发明低失重钕铁硼磁体主要由以下成分(以质量百分比计)组成：Nd：29％-31％，B：1.1％-1.2％，Co：2.2％-2.5％，Cu：0.1％-0.15％，Al：0.3％-1.0％，Zr：0.05％-0.1％、Nb：0.1％-0.3％，Gd：0.1％-0.3％，La：0.6％-1％，余量为Fe。

本发明为了改善磁体本身的耐蚀性，对钕铁硼磁体的组成成分及其质量百分比进行了调整。首先，本发明在钕铁硼磁体中加入了微量的合金元素M1和M2。其中，合金元素M1(Al、Cu、Zn、Ga)可以与Nd或Nd和Fe形成Nd-M1或Nd-Fe-M1晶间相；合金元素M2(Mo、Nb、Zr)可以与B或B和Fe形成M2-B或Fe-M2-B晶间相。与没有添加时的相相比，这些在晶界区形成的新相具有更高的腐蚀电势，可以阻止晶间区的分解，较好地提高磁体的耐蚀性。另外，在合金元素M2中，Zr元素为本发明钕铁硼磁体必须添加的元素，因为，Zr元素可以降低钕铁硼磁体对烧结温度的敏感性，晶粒的在烧结过程中不发生异常长大，提高了钕铁硼磁体的矫顽力和磁能积。而当Zr元素与Nb复合添加时，制备的磁体磁性能可以达到更高，性能的稳定性更佳。因此，本发明进一步优选Zr元素和Nb元素复合添加使用。