[发明专利]一种钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明属于磁体制备技术领域，具体涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法，所述的制备方法包括：(1)将铁或钢熔化后，依次加入硼、钕铁合金、镝铁合金熔化并充分混合后浇铸成甩片，将甩片破碎成粉料；(2)加入铝铒合金并在惰性气体氛围的保护下进行混合，得粉料混合物；(3)利用模具将上述粉料混合物压制成型，并制成毛坯，将毛坯在真空条件下预烧，接着降温进行后整形处理，再放入真空炉内烧结处理，降温即得所述的钕铁硼磁体；本发明通过铒元素的加入以及与其相配合适应的制备工艺，使得添加的稀土分布于晶界相中，达到了充分利用的目的，在确保钕铁硼磁体综合性能的前提下，减少了稀土元素的添加量，降低了钕铁硼磁体的制造成本。

技术领域

本发明属于磁体制备技术领域，具体涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

钕铁硼磁体作为第三代稀土永磁材料，广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业。钕铁硼磁铁是由钕、铁、硼形成的四方晶系晶体，按照制备方法进行分类有粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种，所谓的粘结钕铁硼实际上就是注塑成型，而烧结是在抽真空的条件下通过高温加热成型。

现有的高性能烧结钕铁硼磁体主要有两种结构，一种结构的烧结钕铁硼磁体内，重稀土元素(Dy和Tb中的至少一种)在磁体内部均匀分布，其结构是通过在熔炼过程中直接加入重稀土元素后使重稀土元素在磁体内均匀分布而实现，因此为获得该结构的烧结钕铁硼磁体需要使用较多的重稀土元素，制备成本较高。在该磁体内重稀土元素部分取代主相合金中的Nd原子，磁体主相z轴方向的晶格常数变小，具有较高的各向异性场，矫顽力较高，但其饱和磁极化强度却明显降低，磁体的剩磁也随之降低。在另一种结构的烧结钕铁硼磁体内，重稀土元素(Dy和Tb中的至少一种)主要分布在磁体内的晶界相附近，相对于第一种结构的烧结钕铁硼磁体其重稀土元素含量虽有减少，但减少的并不明显。该烧结钕铁硼磁体的结构是通过双合金工艺实现的，在双合金工艺中，按主相正比成分熔炼合金，被称为第一合金，再按富钕相和富硼相组成的晶界相的成分熔炼第二合金，第一合金和第二合金分别用真空速凝工艺熔炼，熔炼后按一定比例混合后制备烧结钕铁硼磁体。为了保证该烧结钕铁硼磁体具有较高的矫顽力，第二合金中包含重稀土元素Dy和Tb中的至少一种，经过高温烧结，第二合金扩散到第一合金主相内，制备过程中重稀土元素仍需要使用较多，生产成本仍然较高。

在现有技术公开的各种钕铁硼磁体的制备方法中，添加各种稀土金属来提升磁体的磁性能的做法成本较高，且带来的性能提升性价比较低。例如申请号为“CN201210473793.X”的中国专利就公开了一种耐热钕铁硼永磁材料及制备方法，采用掺杂制备方法，钕铁硼基体中原子百分比25％-26.5％的钕、0.5％-1％的钴、1％-1.5％的硅、2％-2.5％的锰、10％-10.5％的硼和余铁，同时含有重量百分比为0.1％-0.3％的镝铁合金、0.3％-0.5％的钐铁合金、1.5％-2.5％的钇铁合金；在基体合金制粉完毕后将钇铁合金与纳米硅粉掺杂混合，经过成型压制、烧结而制成。但该方法存在着磁能积和剩磁降低严重，含有战略金属钴、成本较高等缺点。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种钕铁硼磁体的制备方法，提高钕铁硼磁体的综合性能，减少其稀土元素的添加量，降低钕铁硼磁体的制造成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铁或钢熔化后，依次加入硼、钕铁合金、镝铁合金熔化并充分混合后浇铸成甩片，将甩片破碎成粉料；

(2)向步骤(1)中的粉料中加入粉末状的铝铒合金，并在惰性气体氛围的保护下进行混合，得粉料混合物；

(3)利用模具将上述粉料混合物压制成型，并在300～450Mpa的压力下压制成毛坯，将毛坯在400～500℃的真空条件下预烧1～2h，接着降温至180～200℃进行后整形处理，再放入真空炉内于1250～1300℃烧结处理3～5h，降温至环境温度即得所述的钕铁硼磁体。