[发明专利]一种提高稀土钕铁硼磁性能的方法有效

专利信息
申请号: 201810909904.4 申请日: 2018-08-10
公开(公告)号: CN109102976B 公开(公告)日: 2020-11-13
发明(设计)人: 黎龙贵;卢慧斌;胡烈平;李超 申请(专利权)人: 浙江东阳东磁稀土有限公司
主分类号: H01F1/057 分类号: H01F1/057;H01F41/02
代理公司: 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人: 尉伟敏
地址: 322118 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 稀土 钕铁硼 磁性 方法
【说明书】:

发明涉及磁性材料技术领域,尤其涉及一种提高稀土钕铁硼磁性能的方法,包括以下步骤:将晶界辅合金RTM铸片与稀土钕铁硼主合金混合,经氢碎、制粉、成型、低温长时烧结和热处理,得到高性能稀土钕铁硼磁体。本发明通过采用双合金、晶粒细化、低温长时烧结,避免传统工艺重稀土取代主相Nd2Fe14B中的Nd造成剩磁降低的影响;晶界辅合金RTM铸片中的重稀土能够均匀分布在晶界中,从而提高磁体矫顽力;该方法简单高效,对设备无特殊要求,适合于工业化生产高性能稀土钕铁硼磁体。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域,尤其涉及一种提高稀土钕铁硼磁性能的方法。

背景技术

NdFeB问世已30多年,在这30多年里全球NdFeB产量从1983年的不足1吨发展到现在的10万吨以上,是迄今为止发展最快的磁性材料。烧结NdFeB永磁体的磁能积(BHmax),由当初的280kJ/m3,提高到现在的472.8kJ/m3,已达到NdFeB理论磁能积的93%,进一步提升空间已经不大。因此如何进一步提高磁体的矫顽力是目前烧结NdFeB的方向。

目前,提高烧结NdFeB磁体矫顽力的主要工艺有以下两种:(1)把重稀土Dy/Tb等直接通过熔炼添加到母合金中,然后采用传统工艺制备磁体,直接添加Dy/Tb取代主相Nd2Fe14B中的Nd后,生成新相(Nd,Dy)2Fe14B,(Nd,Dy)2Fe14B的各向异性比主相大,从而明显提高烧结磁体的矫顽力;(2)晶界扩散工艺。

但是,工艺(1)中,元素取代会带来一些不利后果,Nd与Fe的磁矩为同一方向,而Dy与Fe为反铁磁耦合,因此这种元素取代后会造成材料剩磁明显降低;工艺(2)中,利用晶界扩散工艺制备的磁体样品受限于磁体的厚度,一般样品厚度不超过8mm。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中存在的问题,提供了一种提高稀土钕铁硼磁性能的方法,从而避免传统金属替代法造成剩磁降低的同时起到类似晶界扩散工艺的效果。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种提高稀土钕铁硼磁性能的方法,其特征在于,包括以下步骤:将晶界辅合金RTM铸片与稀土钕铁硼主合金混合,经氢碎、制粉、成型、低温长时烧结和热处理,得到高性能稀土钕铁硼磁体;所述晶界辅合金RTM铸片中,所述R选自重稀土元素中的一种或多种;所述T为Fe和/或Co;所述M选自Al、Si、Cu、Nb、Zr和Ga中的一种或多种。

本发明先通过真空速凝炉分别甩带稀土钕铁硼主合金及晶界辅合金RTM铸片,然后将晶界辅合金RTM铸片添加到稀土钕铁硼主合金中,利用双合金法,制备高性能稀土钕铁硼磁体。铸片的作用是为了将单一的金属配比后经过熔炼形成RTM合金,经过铸片工艺细化晶粒,为后续提高性能作为基础。其中,在晶界辅合金中添加较多的重稀土,利用晶粒细化及低温长时烧结的方法,避免重稀土取代主相Nd2Fe14B中的Nd后造成剩磁降低,同时起到类似晶界扩散工艺的效果,从而实现提高磁体矫顽力的目的。在晶界添加RTM合金后硬化晶界、细化晶粒作用在对剩磁影响较小的情况下大幅度提高矫顽力。本发明的制备方法同时打破了传统晶界扩散工艺受限于磁体的厚度(≤8mm)的局限性,不受产品尺寸影响高性能稀土钕铁硼磁体的制备。

作为优选,以稀土钕铁硼主合金总质量为基准,所述晶界辅合金RTM铸片在稀土钕铁硼主合金中的添加比例为0.1~5wt%。

作为优选,以晶界辅合金RTM铸片总质量为基准,所述晶界辅合金RTM铸片中R的占比为30~60wt%,T的占比为35~65wt%,M的占比为0~5wt%。

作为优选,制粉工艺中,所得粉末的粒径范围控制在1~2μm。

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