[发明专利]纳米晶钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米晶钕铁硼磁体及其制备方法，其中，制备方法包括如下步骤：提供主相合金粉体，所述主相合金粉体按原子百分比组成为R_xFe_{(100‑x‑y‑z)}M_yB_z，其中，R为Nd、Ce、Pr中一种或几种，M为Co、Ga、Cu、Al中的一种或几种，12≤x≤15，0.1≤y≤8，4≤z≤8；提供晶界相合金粉体，所述晶界相合金粉体按原子百分比组成为Nd_aFe_{(100‑a‑b‑c)}Ga_bCu_c，其中，55≤a≤65，15≤b≤25，0≤c≤10；将所述主相合金粉体与所述晶界相合金粉体混合均匀，得到混合粉体；对所述混合粉体进行热压烧结，得到热压块体；将所述热压块体进行热变形处理，使其中晶粒发生取向，得到所述纳米晶钕铁硼磁体，其中，所述纳米晶钕铁硼磁体中的晶粒尺寸为150nm‑250nm。根据本发明的纳米晶钕铁硼磁体，具有更好的高温磁性能，且制备方法简单易行。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体涉及一种纳米晶钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料因其优异的永磁性能目前被广泛应用于航空航天、电力电子、医疗器械及交通运输等领域。近年来随着风力发电、电动汽车等新能源产业的大力发展，对能够满足高温下(＞150℃)应用的钕铁硼磁体的需求急剧增加。180℃下的矫顽力和最大磁能积以及矫顽力温度系数是评价磁体高温性能的三个重要参数。

由于钕铁硼磁体的居里温度较低(312℃)，在较高的工作温度下热退磁严重，导致高温下的最大磁能积严重下降。目前，为了满足高温下钕铁硼磁体较高的矫顽力要求，工业上是通过重稀土元素镝对钕元素的替换来实现的。然而，重稀土元素的加入在增加矫顽力的同时是以牺牲磁能积为代价的，而且镝价格较高，不利于生产低成本磁体。

近年来，国内外研究学者开发出了不含重稀土元素的低熔点共晶合金的晶界扩散技术，该技术将共晶合金如Nd₇₀Cu₃₀、Nd₉₀Al₁₀、Pr₇₀Cu₃₀等置于钕铁硼磁体的表面，在一定的温度下合金熔化并通过晶界进入磁体内部，增加晶粒周围富钕相的含量。利用晶界扩散技术既提高了磁体的矫顽力又有效减小了剩磁的降低的不利影响。同时，晶界扩散工艺可以在一定程度上提高矫顽力的温度稳定性。但是，该工艺操作复杂，扩散深度有限，不利工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于生产且具有良好的高温磁性能的钕铁硼磁体的制造方法。

本发明的另一个目的还在于提供一种价格低廉、具有良好的高温磁性能的钕铁硼磁体。

本发明人经反复研究发现，钕铁硼磁体的高温磁性能与晶粒尺寸密切相关，因此减小晶粒尺寸能够有效地提高钕铁硼磁体的高温磁性能。同时，本发明人等还发现，富钕相不仅具有提高磁体矫顽力的效果，通过将富钕相引入晶界相，在烧结过程中还能够进一步抑制晶粒长大。在此基础上，本发明人等经反复研究发现，通过细化原料颗粒、引入富钕晶界相以进一步限制晶粒长大，能够有效地细化晶粒、提高钕铁硼磁体的高温磁性能，并在此基础上完成了本发明。

根据本发明第一方面实施例的纳米晶钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供主相合金粉体，所述主相合金粉体按原子百分比组成为R_xFe_(100-x-y-z)M_yB_z，其中，R为Nd、Ce、Pr中一种或几种，M为Co、Ga、Cu、Al中的一种或几种，12≤x≤15，0.1≤y≤8，4≤z≤8；