[发明专利]一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括配料、熔炼、氢碎、气流磨、成型、烧结、机械加工、涂覆与热处理等步骤，本申请还提供了一种由上述方法制备的烧结钕铁硼永磁体，其包括：29～33wt％的R，5～20wt％的Co，0.8～1.0wt％的B，大于0且小于等于2wt％的M，其余为Fe和不可避免的杂质；其中R由第二稀土元素和第一稀土元素组成，M选自Cu、Al、Zr、Nb、Ti和Ga中的一种或多种元素。本发明不仅钴含量高，居里温度高，并且矫顽力与剩磁达到了平衡，减少了重稀土含量，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种烧结钕铁硼永磁体及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料具有高剩磁、高磁能积以及高矫顽力的优异特性，是当今磁性最强的永磁体，被誉为永磁材料中的磁王。作为新一代稀土永磁材料，钕铁硼磁体在计算机技术、汽车工业、航天军工、自动化技术、仪表技术、微波通信技术以及风力发电等领域均有广泛的应用。钕铁硼磁体性价比高，具良好的机械特性；但不足之处是居里温度点低，居里温度仅仅在320℃左右，温度特性差，一般只能在150℃以下的温度中工作，限制了在钕铁硼永磁材料在高温领域的应用。

为了提高居里温度Tc，提高在高温环境中使用，一般需要调节烧结钕铁硼永磁材料中钴Co的添加量，但随着Co含量的增加，永磁材料的内禀矫顽力Hcj也会随着Co元素添加量的增加而急剧恶化，较低的内禀矫顽力限制钕铁硼永磁材料在高温领域的应用。因此现有的商业烧结钕铁硼永磁体中，Co元素的质量百分比含量往往控制在5wt％以下，同时为了防止Co元素添加引起的内禀矫顽力Hcj大幅度降低的问题，往往需要添加质量百分比为4wt％以上昂贵的稀土金属元素Dy和Tb来提高内禀矫顽力Hcj，但是磁体的居里温度也仅仅在340℃左右；而大量添加昂贵的重稀土金属元素Dy和Tb，不仅会增加企业的生产成本，同时重稀土Dy或Tb一般在熔炼中添加，由此会形成大量主相晶粒Dy2Fe14B或Tb2Fe14B，导致剩磁Br和最大磁能积(BH)_max大幅度降低，同样限制在工业电机、轨道交通、航天等高端市场领域的应用。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种烧结钕铁硼永磁体的制备方法，该方法制备的烧结钕铁硼永磁体具有较好的综合性能。

有鉴于此，本申请提供了一种烧结钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：

A)按照烧结钕铁硼永磁体如下的组成成分和重量百分比配料：R的含量为29～33wt％，Co的含量为5～20wt％，B的含量为0.8～1.0wt％，M的含量大于0且小于等于2wt％，余量为Fe，R由第一稀土元素和第二稀土元素组成，所述第一稀土元素选自Ce、Pr、Nd、Gd、Ho和Y中的一种或多种，所述第二稀土元素选自Dy和Tb中的一种或两种，所述第二稀土元素的含量大于0且小于等于2wt％；M选自Cu、Al、Zr、Nb、Ti和Ga中的一种或多种；

B)将所述配料后的原料进行熔炼，得到速凝片合金；

C)将所述速凝片合金氢碎后气流磨，得到合金细粉；

D)将所述合金细粉依次进行成型、烧结和机械加工，得到钕铁硼半成品；

E)在所述钕铁硼半成品的表面涂覆包含所述第二稀土元素和M的浆料，热处理后得到烧结钕铁硼永磁体。

优选的，步骤B)中，所述进行熔炼的原料中包括第二稀土元素和M，或所述原料中不包括第二稀土元素但包括M，或所述原料中不包括稀土元素和M。

优选的，所述氢碎后的粉末的平均粒度为10～30μm，所述气流磨后的粉末的平均粒度为1.8～3μm。

优选的，所述钕铁硼半成品的晶粒尺寸为3～8μm。

优选的，所述浆料中还包括溶剂，所述第二稀土元素形成的粉末与所述溶剂的质量比为1:1，所述溶剂选自醇类溶剂和脂类溶剂中的一种或多种。