[发明专利]全密度非晶粒取向纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁多极环

说明书

本发明公开了一种全密度非晶粒取向纳米双相Nd2Fe14B/α‑Fe复合永磁多极环，由成分为(PrNd)_xB_5.6(Fe,Co,Ga,Al,Nb)_94.4‑x(9≦X<11.8)的快淬钕铁硼合金粉末通过真空热压工艺制备而成的全密度非晶粒取向纳米双相Nd₂Fe₁₄B/α‑Fe复合永磁多极环。本发明有很多优点，因此得到广泛应用；本发明全密度非晶粒取向纳米双相Nd₂Fe₁₄B/α‑Fe复合永磁多极环的磁能为16到19MGO,比两种传统各向同性粘结钕铁硼多极环磁能显著地高。通过相邻原子磁矩交换耦合作用而形成具有高剩磁、高磁能的双相复合永磁材料,理论磁能积高达1000kJ/m³(125MGOe)。

技术领域

本发明涉及钕铁硼多极环的领域，具体涉及一种全密度非晶粒取向纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁多极环。

背景技术

1985年美国通用汽车公司R.W.Lee将热压工艺成功用于钕铁硼制备,随后美国通用汽车公司开始生产用富钕快淬钕铁硼粉末和热压工艺生产各向同性全密度MQ2钕铁硼磁体,MQ2磁体形状有圆柱、方块和瓦形。2004年美国代顿大学D.Lee等人在660℃对贫稀土Nd_9.3Pr_0.5Dy_0.2Fe_77.7Co_6.3Al_0.2Ga_0.2B_5.6快淬粉末进行热压,制备成功最大磁能积为16.2MGOe的各向同性全密度柱状磁体,其最大磁能比美国通用汽车公司的富钕MQ2产品高1MGOe。

传统的钕铁硼多极环有三类,第一类是用快淬钕铁硼粉末制造的粘结钕铁硼多极环,其晶粒尺寸为纳米级,所用快淬钕铁硼粉末有Nd₂Fe₁₄B单相材料,也有Nd₂Fe₁₄B/α-Fe纳米双相复合材料粉末,粘结钕铁硼多极环包括用压制工艺制备的环氧树脂粘结多极环和用注射工艺制备的塑料粘结多极环,这类多极环是非晶粒取向钕铁硼材料,所以是各向同性的,但远达不到全密度,压制环氧树脂粘结多极环只达理论密度的80％左右,注射塑料粘结多极环只达理论密度的65％左右,鉴于其各向同性的特点,粘结钕铁硼环可根据应用需要充磁成为任意偶数磁极,磁极数可少至2,多至100以上,既可作成内圆多极,也可作成外圆多极,磁通分布波形可以为驼峰波、方波或正玄波,这些性能特点为HDD和ODD等多种重要用途打下了不可取代的基础；第二类传统钕铁硼多极环是用快淬钕铁硼粉末热挤出制备的全密度辐射晶粒取向钕铁硼多极环,其晶粒尺寸为纳米级,所用快淬钕铁硼粉末含Nd₂Fe₁₄B相和富钕相,这类多极环具有全密度,然而是各向异性的钕铁硼材料；第三类钕铁硼多极环是用烧结工艺制备的全密度辐射晶粒取向钕铁硼多极环,晶粒尺寸为微米级,像热挤出辐射晶粒取向钕铁硼多极环一样,这类多极环具有全密度,但不是各向同性的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种全密度非晶粒取向纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁多极环。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种全密度非晶粒取向纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁多极环为一种由成分为(PrNd)_xB_5.6(Fe,Co,Ga,Al,Nb)_94.4-x(9≦X&lt;11.8)的快淬钕铁硼合金粉末通过真空热压工艺制备而成的全密度非晶粒取向纳米双相Nd₂Fe₁₄B/α-Fe复合永磁多极环，α-Fe相的体积比为1到40％。