[发明专利]一种高性能纳米晶热变形钕铁硼永磁体及其制备方法

说明书

一种纳米晶热变形钕铁硼永磁体及其制备方法，该永磁体制备原料包括主合金粉末和高熵合金辅合金粉末，所述主合金粉末按原子百分比计组成为Re_xFe_{100‑x‑y‑z}M_yB_z，其中Re为La、Ce、Pr、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Y等中的一种或几种，M为Co、Ga、Cu、Al中的一种或几种，12≤x≤15，0.1≤y≤6，5≤z≤8；所述高熵合金辅合金粉末主要元素为FeCoNiM₁M₂，其中M₁和M₂为Cu、Al、Cr、Mn、Ga、Zn、Sn、Mg、Si、B中的一种或几种，且M₁和M₂不相同，每种元素含量按高熵合金的设计原则进行配分。本发明通过掺杂高塑中强、软磁性良好的高熵合金粉末得到的纳米晶热变形钕铁硼永磁体综合磁性能优异。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体涉及一种高性能纳米晶热变形钕铁硼永磁体及其制备方法，具体地说是通过掺杂一种高塑中强、软磁性良好的高熵合金粉末来提高纳米晶热变形钕铁硼永磁体的磁性能。

背景技术

钕铁硼磁性材料是镨钕金属、硼铁等组成的合金，又称磁钢。钕铁硼永磁材料由于其优异的磁性能被广泛应用于风力发电、新能源汽车、磁浮列车等新兴技术领域，而热变形工艺作为与烧结工艺同时期发明的技术一直被广大科研工作者高度关注，可用于制备全密度各向异性钕铁硼永磁体，具有制备工艺简单、能耗低、材料利用率高、环境稳定性好、近终成形和温度低、时间短等许多优势。

在现有文献和公开专利中，通常选择一种低熔点稀土合金粉末来提高钕铁硼永磁体的矫顽力，如CN 103280290A公开了一种含铈低熔点稀土永磁液相合金、包括该液相合金的磁体及其制备方法，该发明的液相合金的化学式按质量百分比为：(Ce_x,Nd_1-x)_y-M_z-Fe_100-y-z-B，其中0.1≤x≤1.0，0.4≤y≤0.9，0≤z≤5，M为Co、Al、Cu、Ga、Nb、Mo、Ti、Zr、V中的一种或几种。然而，由于引入的低熔点非磁性相大量富集在富稀土相中，导致磁体的剩磁降低。

另一种方法是选择高熔点金属或者化合物来提高钕铁硼永磁体的矫顽力，如CN106158204A公开的钕铁硼永磁材料，但这类高熔点物质的塑性变形能力不理想，使得钕铁硼微观组织变差，导致磁体的剩磁和磁能积大幅降低，而且高熔点物质成本过高，不适用于大规模生产。

发明内容

为此，本发明的目的之一在于提供一种高性能纳米晶热变形钕铁硼永磁体，通过掺杂高塑中强、软磁性良好的高熵合金粉末得到的纳米晶热变形钕铁硼永磁体综合磁性能优异。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高性能纳米晶热变形钕铁硼永磁体，制备原料包括主合金粉末和高熵合金辅合金粉末，所述主合金粉末按原子百分比计组成为Re_xFe_100-x-y-zM_yB_z，其中Re为La、Ce、Pr、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho、Er、Y等中的一种或几种，M为Co、Ga、Cu、Al中的一种或几种，12≤x≤15，0.1≤y≤6，5≤z≤8；所述高熵合金辅合金粉末主要元素为FeCoNiM₁M₂，其中M₁和M₂为Cu、Al、Cr、Mn、Ga、Zn、Sn、Mg、Si、B中的一种或几种，且M₁和M₂不相同，每种元素含量按高熵合金的设计原则进行配分。