[发明专利]一种稀土永磁体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土永磁技术领域，尤其涉及一种具有高剩磁、高磁能积的稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

稀土永磁材料由于具有非常优异的综合磁性能，它的出现为下游的应用打开一扇全新的大门。目前，在航空航天、国防军事、仪表、通讯、计算机、汽车工业、石油化工、生物工程、医疗器械、家用电器等众多领域得到广泛应用，已成为高新技术、新兴产业领域基本的重要物质基础之一，特别在风力发电、节能家电和电动汽车等清洁能源方面的作用更是不可替代，并且稀土永磁体的产量和用量都在逐年增长。

传统die-upsetting(模压)方法为仅通过热变形工艺制备稀土永磁体，而并未在热变形之后进行热处理工艺。该方法由于流变不均匀，导致热变形磁体织构化程度不理想、取向度不高。有人对此工艺进行了改进，在热变形工艺之后进行热处理，然而对于具有纳米晶的热变形磁体而言，高温热处理使织构化晶粒吞噬局域错取向晶粒，虽然可以显著优化热变形磁体的织构，增强剩磁，但同时也会导致晶粒尺寸异常长大，富稀土相分布不均匀，使得磁体矫顽力急剧降低(请参见Raja K.Mishra,Earl G.Brewer,and Robert W.Lee.Grain growth and alignment in hot deformed Nd-Fe-B magnets.Journal of Applied Physics.1988,63(8):3528-3530.)。

晶界扩散重稀土元素是一种提高矫顽力的方法，如通过添加镝(Dy)、铽(Tb)等重稀土元素来提高硬磁相的磁晶各向异性，从而提高矫顽力。传统的包覆方法为在热处理工艺中将掺杂的金属或合金置于热变形磁体的表面，通过高温的作用使掺杂金属自然扩散。该扩散效果受制于扩散量，当扩散量较少时，扩散不充分，矫顽力增加的效果不明显；当扩散量较多时，磁体的剩磁和方形度恶化严重，从而降低了磁体的性能(请参见Sepehri-Amin H,Ohkubo T,Nagashima S,Yano M,Shoji T,Kato A,Schrefl T,Hono K.High-coercivity ultrafine-grained anisotropic Nd–Fe–B magnets processed by hot deformation and the Nd–Cu grain boundary diffusion process.Acta Materialia.2013,61:6622-6634.)。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种具有优异综合磁性能的稀土永磁体及其制备方法。

本发明提供一种稀土永磁体的制备方法，其包括以下步骤：

(1)分别提供一母合金磁粉以及一低熔点合金，该低熔点合金为稀土-过渡族金属合金；

(2)将所述母合金磁粉在真空条件下进行热压成型，得到热压磁体；

(3)将该低熔点合金覆盖于所述热压磁体的端面，并在氩气气氛中对该低熔点合金与热压磁体同时施压进行热变形成型，得到热变形磁体；

(4)对所述热变形磁体进行两级热处理，得到稀土永磁体。

进一步，所述低熔点合金的质量为所述母合金磁粉的质量的1％～20％。

进一步，所述低熔点合金的化学式按质量百分比为Re_aTM_100-a，其中，50≤a≤95，Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种，TM为过渡族金属中的一种或几种。

进一步，所述母合金磁粉的化学式按质量百分比为Re_xFe_100-x-y-zM_yB_z，其中Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种，M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种，20≤x≤40，0≤y≤10，0.7≤z≤1.5。

进一步，在步骤⑴中所述低熔点合金的制备方法具体如下：

按照低熔点合金中元素的比例配料；

将配好的原料混合并进行熔炼，再制成低熔点合金。

进一步，在步骤(2)中将所述母合金磁粉进行热压成型具体为：将母合金磁粉放入一第一模具中，在真空环境或保护气氛中对母合金磁粉进行加热至第一温度，并对第一模具施加第一压力，得到热压磁体，其中，所述第一温度为600℃～750℃，所述第一压力为100MPa～250MPa。

进一步，所述真空环境的真空度优于1×10^-1Pa。