[发明专利]烧结体、烧结永磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结体、烧结永磁体及其制备方法。本发明的烧结体包括Nd₂Fe₁₄B晶体相的主相和富稀土相的晶界相，其组分为R_aB_bGa_cCu_dAl_eM_fCo_gFe_余量；R选自至少一种稀土元素，且必须含有Nd；M选自Zr、Ti和Nb中的至少一种；a为13～15.3％；b为5.4～5.8％；c为0.05～0.25％；d为0.08～0.3％；e为0～1.2％；f为0.08～0.2％；g为0.8～2.5％；Nd₂Fe₁₄B晶体相晶粒的平均尺寸为L，L为4～8μm，晶界相的平均厚度为t，单位为μm；t和L满足如下关系式：σ＝t/L；且σ为0.009～0.012。本发明提高了重稀土元素RH的扩散效率。

技术领域

本发明涉及一种烧结体及其制备方法，还涉及一种烧结永磁体及其制备方法。

背景技术

目前，以R₂Fe₁₄B为主相的R-Fe-B系烧结体是永磁体中性能最高的磁体，已广泛应用于电动汽车用(EV、HV、PHV等)电动机、工业用电动机、空调压缩机等。上述电动机要求磁体在高温环境下仍具备较高的矫顽力Hcj和剩磁Br。

采用传统制备方法制备的R-Fe-B烧结体具有高磁能积BH和高矫顽力Hcj。将R₂Fe₁₄B中R的一部分用重稀土元素RH置换，可以进一步提高矫顽力。在R-Fe-B烧结体中，大量添加重稀土元素RH将导致剩余磁通密度降低。此外，重稀土元素RH 价格昂贵，大量使用重稀土元素RH会造成磁体成本过高。

近年来，采用晶界扩散方法提高R-Fe-B烧结体的矫顽力Hcj。将重稀土元素RH 从R-Fe-B烧结体的表面扩散到内部，使主相晶粒的边缘形成核壳结构，获得高矫顽力 Hcj，且抑制剩磁Br降低。

CN103377791A公开了一种稀土烧结体，其稀土烧结体基体是各向异性烧结体，其包含作为主相的Nd₂Fe₁₄B晶体相，并具有组成R1_aT_bM_cSi_dB_e，其中R1为包括Sc和 Y的稀土元素，T为Fe和/或Co，M为Al、Cu、Zn、In、P、S、Ti、V、Cr、Mn、 Ni、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、Ta和W中的至少一种元素；Dy和/或Tb从烧结体表面扩散进入烧结体内。受重稀土元素RH用量和烧结体的体积的影响，Dy和/或Tb在烧结体内的扩散不充分，矫顽力提高有限。

CN102181820A公开了一种提高钕铁硼磁体材料矫顽力的方法，将钕铁硼磁体材料在稀土氟化物粉末与无水酒精的混合液中进行浸泡，使上述混合液涂覆在钕铁硼磁体材料的表面；然后将表面涂覆有混合液的钕铁硼磁体材料置于真空加热炉中做渗透处理；最后做回火处理。此方法需要大量的稀土氟化物粉末，不仅提高成本，而且导致剩余磁通密度降低。

CN101506919A公开了一种永磁铁的制造方法，在处理室内把Nd-Fe-B系烧结磁铁和重稀土Dy隔一定距离配置；然后，在减压下把处理室加热，使烧结磁铁升温到规定温度的同时使重稀土Dy蒸发，将蒸发的重稀土Dy原子提供到烧结磁铁表面并使之附着；此时，通过控制重稀土Dy原子对烧结体的供给量，在烧结磁铁表面上形成Dy 层之前，使Dy均匀扩散到烧结磁铁的晶界相之中。该制造方法工艺复杂，不易控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种烧结体，其可以改善重稀土元素RH 的扩散效率，从而减少重稀土元素RH的使用量，降低生产成本。

本发明的另一个目的在于提供上述烧结体的制备方法。