[发明专利]一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼永磁材料及其制备方法，尤其是涉及一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制备方法。

背景技术

高性能烧结钕铁硼永磁材料是二十一世纪信息、能源、环保和空间等高技术领域的关键材料，已成为新材料领域研究发展的重点，已被广泛应用于环保节能型混合动力汽车、纯电动车、舰船、航天器和精密仪器仪表等高科技产品和国防装备的核心部件中。近年来，高性能烧结钕铁硼永磁材料应用领域增长速度最快的是在电机领域的应用，每年大约以20%的速度增长；随着汽车和轮船的驱动力都倾向发展稀土永磁电机，烧结钕铁硼永磁材料的市场需求量将主要由制造稀土永磁电机来带动。

目前，稀土永磁电机正向大功率化、高功能化、微型化和环境适应性方向发展，使得磁体厚度和尺寸的要求越来越严格，对高性能烧结钕铁硼永磁材料的磁性能要求更高。研究开发出超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料用于满足电机性能不断提高的高性能稀土永磁电机，已是扩展烧结钕铁硼永磁材料应用领域和推动稀土永磁电机发展的必然要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料的化学式为(Pr_aNd_b)_x(Dy_cTb_d)_yFe_{(1-x-y-z-n-m)}Co_zM_nB_m，式中a、b表示原料镨钕中Pr及Nd的质量百分比且a+b=100%，c、d表示添加镝和铽的质量百分比且c+d=100%；x、y、z、n、m分别表示式中相应元素的质量百分比，23%≤x≤25%，5%≤y≤7%，1%≤z≤2%，0%≤n≤1%，0.96%≤m≤1%，M为Zr、Nb、Ga、Cu、Al中的一种或几种元素。

本发明的超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料的制备方法，包括：

配料：按(Pr_aNd_b)_xDy_yFe_{(1-x-y-z-n-m)}Co_zM_nB_m、(Pr_aNd_b)_xTb_yFe_{(1-x-y-z-n-m)}Co_zM_nB_m和(Pr_aNd_b)_x+yFe_{(1-x-y-z-n-m)}Co_zM_nB_m三种化学式所示成分的质量百分比进行配料；式中a、b表示原料镨钕中Pr及Nd的质量百分比且a+b=100%，x、y、z、n、m分别表示式中相应元素的质量百分比，23%≤x≤25%，5%≤y≤7%，1%≤z≤2%，0%≤n≤1%，0.96%≤m≤1%，M为Zr、Nb、Ga、Cu、Al中的一种或几种元素；

熔炼：将三种不同配方的配料分别装入真空感应熔炼甩带炉的坩埚内，抽真空至大约5Pa时，充氩气开始加温熔炼，直至合金完全熔化后，保温10分钟再将合金溶液浇铸到铜辊上，制成平均厚度为0.25~0.45mm的速凝片；

制粉：将步骤所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为100~200μm的粗粉，加入2~5mL抗氧化剂和2~5mL汽油后进行气流磨制粉，制得平均粒度为3~5μm的磁粉；

混合磁粉：根据权利要求1所述的永磁材料配方，将三种配方所得磁粉按比例进行称量混合，混料总量为5~150kg，混料时间为4~12h；

成型：将步骤所得混合磁粉在全自动成型压机中自动定量称取，加磁场取向后压制成坯块，退磁后取出进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结；

烧结时效：将烧结炉手套箱内坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为300~400℃下保温0.5h，850~950℃下保温1~3h，烧结温度为1050~1100℃，保温3~5h后冷却；将烧结后的坯块进行二级失效处理，失效工艺为：一级失效温度850~950℃、保温3~5h，二级失效温度480~560℃、保温3~5h。