[发明专利]一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法，降低B元素的含量，降低钕铁硼主相的体积分数，提高了晶界相的体积分数，增加金属Ga元素含量，从常温快速升温到300‑350℃后，不保温再直接缓慢升温到1050‑1070℃短暂致密化再自冷到1000‑1040℃进行低温烧结，本发明采用此烧结工艺，避免了常规烧结工艺台阶式的升温、保温脱气过程，缩短了永磁体烧结时间，提高了生产效率，节省了电能，同时该烧结过程，有利于气体的持续脱出，防止了永磁体内微小气孔的形成，增加了磁体密度，在不添加任何Dy、Tb、Ho等重稀土元素且不降低永磁体剩磁的条件下，能够稳定生产出不含重稀土元素的烧结钕铁硼永磁体。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法。

背景技术

钕铁硼（Nd2Fe14B）永磁体具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，是现今所知的综合性能最高的稀土永磁材料，促进了磁学器件的小型化、轻型化的发展，使得在风力发电、变频压缩机和新能源乘用车等高端热门领域得到了广泛的应用。

在现有技术中，为了获得高性能的烧结钕铁硼永磁体主要运用到重稀土（Dy、Tb、Ho）等元素的添加，但重稀土元素的价钱高昂且探明储量非常有限，因此，研发出无重稀土元素的烧结钕铁硼永磁体技术既可以大幅度降低产品成本，更是国家稀土战略所需。

目前市场上，通常采用的是双合金工艺、晶粒细化来提高磁体的矫顽力而实现无重稀土永磁体的制备；在研究不含重稀土烧结钕铁硼永磁体方面的研究中：中国专利（公开号CN105304252A）公开了一种无重稀土高性能钕铁硼永磁体及其制备方法，专利中无重稀土永磁体采用双合金工艺，其中辅助合金是Nd氢化物或者PrNd合金氢化物，辅助合金的气流磨磨粉中，极易氧化影响磁性能，且烧结过程中，辅助合金进入磁体形成的晶界相不能均匀分布，磁性能一致性差；中国专利（公开号CN106158207A），提到一种细化晶粒原理制备不含重稀土钕铁硼的制备方法，该方法烧结过程中采用分四阶段的台阶式升温、保温操作工艺得到烧结体，烧结时间过长，耗费电能，控制操作复杂，各个阶段升温中需要通过人工实时监控，增加劳动强度人工成本，不利于自动化生产，同时烧结体中富钕晶界相分布均匀度不高，涉及到的产品矫顽力有待提高。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法，采用本发明的制备方法，从常温快速升温到300-350℃后，不保温直接缓慢升温到1050-1070℃短暂致密化再自冷到1000-1040℃进行烧结，缩短了永磁体烧结时间，提高了生产效率，节省了电能，而且可以实现零添加重稀土元素，得到性能稳定、可批量化生产的烧结钕铁硼永磁体。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种不含重稀土烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下工艺步骤：

（a）将烧结钕铁硼永磁体原材料按照重量百分比， Pr25Nd75为30.5-34wt%； B为0.8-0.88wt%；Co为0.5-2wt%；Al为0.2-0.6wt%；Cu为0.1-0.35wt%；Zr为0.1-0.2wt%；Ga为0.3-0.7wt%；Fe余量；进行速凝甩带，得到平均厚度为0.2-0.4mm钕铁硼速凝甩片；

（b）将上述步骤得到的钕铁硼速凝片进行氢破处理，吸氢压力为0.1-0.3Mpa，吸氢时间为3-5小时，脱氢温度为500-550℃，得到氢破后粗粉；

（c）向上述步骤得到的氢破后粗粉中加入添加剂，添加剂为抗氧化剂和润滑剂的混合物，质量分数占比为0.4-3‰，在三维运动混合机中搅拌时间为1-3h后进行气流磨磨粉，磨粉过程中氧含量为0-20ppm，研磨压力为0.5-0.58Mpa，分选轮转速为3500-5000rpm，磨粉后搅拌，得到平均粒径为2.4-2.8μm的钕铁硼细粉；