[发明专利]一种含镝钕铁硼磁体及其制备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁体制备技术领域，特别涉及一种含镝钕铁硼磁体及其制备的方法。

背景技术

1982年，日本科学家Masato Sagawa发现了一种新的稀土永磁材料—钕铁硼Nd2Fe14B，以该材料为主相制备的烧结钕铁硼永磁材料具有优异的综合磁性能，正推动着电子、电力机械、医疗仪器、包装、五金机械、计算机、航空航天、海洋工程及化学工程等领域的技术飞速发展。

近年随着钕铁硼稀土永磁材料应用市场不断拓宽与深入，对烧结钕铁硼永磁材料的要求越来越高，既要性能高，又要成本低。国内外众多学者纷纷开展制备高性能、低成本钕铁硼稀土永磁材料的研究。

传统方法中，制备高矫顽力产品，配料时需加更多的重稀土，以达到矫顽力提升的目的，但随之带来的影响，是剩磁的损失。传统方法中，重稀土大部分与B、Fe结合，而没有很好的形成富稀土相，不能形成造成提高矫顽力的理想晶界条件，即富稀土相包围在主相周围。

而且随着稀土价格飞速攀升，加之传统方法制备的钕铁硼磁体，重稀土比例大，大大增加了烧结钕铁硼电机磁体的生产成本，但是研究发明为了降低生产成本，在不改变工艺的情况下，单纯降低配料中的重稀土所生产出来的产品性能严重下降。同时，电机产品对高温减磁的要求较高，现有的钕铁硼磁体的高温减磁率仍过高。

发明内容

本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种能降低生产成本同时提高磁体矫顽力的含镝钕铁硼磁体及其制备的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种含镝钕铁硼磁体，所述含镝钕铁硼磁体按质量百分比组成为：Pr：5～8％；Nd：19～21％；Dy：4～5％；B：0.9～1.0％；Al：0.1～0.9％；Cu：0.1～0.2％；Zr：0.1～0.15％；余量为Fe。

本发明还提供一种上述含镝钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：准备金属原料：Pr-Nd合金、Dy-Fe合金、B-Fe合金、Zr-Fe合金、Al、Cu和Fe，所述金属原料具有如下元素百分比例的元素组分：Pr：5～8％；Nd：19～21％；Dy：4～5％；B：0.9～1.0％；Al：0.1～0.9％；Cu：0.1～0.2％；Zr：0.1～0.15％；余量为Fe；

在真空条件下，将Pr-Nd合金、B-Fe合金、Zr-Fe合金、Al、Cu和Fe熔炼制成厚度为0.25～0.30mm的铸片；

步骤2：将Dy-Fe合金原料，切割成3cm～5cm的小块，然后与步骤1得到的铸片一起投入氢碎炉中，经氢碎歧化反应后在500～750℃条件下脱氢，得氢碎粉料及合金颗粒；

步骤3：将步骤2得到的氢碎粉料及合金颗粒在氮气保护下进行制粉，得到3～5μm的合金粉末，然后与抗氧化剂、润滑剂和汽油混合，得细粉；

步骤4：将步骤3所得细粉投入磁场压机，在氮气保护下及1.9T以上的磁场强度下取向成型得到压坯；

步骤5：将步骤4成型后的压坯放入放入等静压机中，在18～20MPa的压力下保持10-20s；

步骤6：将经过步骤5处理的压坯投入真空烧结炉中，抽真空，在1040～1090℃条件下烧结，恒温保持4～5h；

步骤7：将步骤6烧结后的产品在真空条件下于900～920℃环境中时效处理2h，然后在真空条件下于450～520℃环境中时效处理4.5～5.5h得目标产物。

本发明的有益效果在于：(1)本发明方法相对传统方法而言，降低了重稀土的使用量，节约了生产成本；(2)本发明方法通过在氢破工序中再添加小块Dy-Fe合金，使粉料在最终烧结时Dy与Pr和/或Nd发生置换，包围在主相的周围，并在主相边界形成富稀土相，显著提高了磁体的矫顽力和抗腐蚀性，同时，对剩磁影响较小，还降低了磁体高温减磁率；(3)本发明磁体的矫顽力和抗腐蚀性好，高温减磁率低。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

本发明最关键的构思在于：通过降低Dy-Fe合金的使用比例以降低生产成本，同时，在氢破工序中再添加小块Dy-Fe合金，使粉料在最终烧结时Dy与Pr和/或Nd发生置换，包围在主相的周围，并在主相边界形成富稀土相以提高磁体的矫顽力，同时，对剩磁影响较小。

本发明提供一种含镝钕铁硼磁体，所述含镝钕铁硼磁体按质量百分比组成为：