[发明专利]一种大厚度钕铁硼磁钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种大厚度钕铁硼磁钢及其制备方法。该制备方法包含以下步骤：S1.将钕铁硼压坯进行烧结，得到钕铁硼烧结体；其中，钕铁硼压坯为一分层结构，包括基体层和分隔层，基体层和分隔层之间设有石蜡层或聚乙二醇层；S2.将所述钕铁硼烧结体在惰性气体和H₂条件下活化后，以重稀土元素为扩散源进行晶界扩散处理，即可。本发明方法能够制备得到剩磁Br高于14.8kGs，矫顽力H_cj高于20kOe，取向方向20mm的大厚度磁钢，且重稀土添加量少，成本低。

技术领域

本发明涉及一种大厚度钕铁硼磁钢及其制备方法。

背景技术

目前烧结钕铁硼磁钢的制备方法大多数为通过熔炼-制粉-压制-冷等静压-烧结-加工(包括扩散)-电镀等工序制备出成品。为了增加产品的抗高温性能，传统工艺是在熔炼阶段添加重稀土镝Dy、铽Tb等增加产品的矫顽力。然而，添加大量重稀土一方面会引起材料的成本增加，另一方面由于重稀土元素Dy、Tb原子与Fe原子是反铁磁性的，会降低烧结钕铁硼的剩磁，不能同时制备出高剩磁和高矫顽力的产品。

现有技术中，例如专利CN107026003A，通过晶界扩散法能显著增加薄片磁体(取向方向5mm)的矫顽力，同时对产品的剩磁影响较小。但是晶界扩散法受材料厚度影响较大，尤其是对于厚度大于10mm的产品，采用晶界扩散法效果较差。随着风电市场装机容量的逐渐增大，对大厚度(大于10mm)的烧结钕铁硼的性能要求越来越高，Br需要达到14.7kGs，同时产品的矫顽力H_cJ17kOe，而现有技术中的烧结钕铁硼工艺已无法满足需求，急需其他工艺进行突破。另外，烧结钕铁硼通常采用垂直压制或者平行压制成型，其在压制过程中都会或大或小破坏产品的取向度，进而影响产品的剩磁。随着市场对高剩磁和高矫顽力双高产品需求的提升，急需解决压制过程和厚度扩散的问题。

因此，需要找到一种工艺，能够制备得到高矫顽力、高剩磁的大厚度烧结钕铁硼磁钢。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中通过晶界扩散法，无法制备得到高矫顽力、高剩磁的大厚度烧结钕铁硼磁钢，而提供了一种大厚度钕铁硼磁钢及其制备方法。本发明方法能够制备得到剩磁Br高于14.8kGs，矫顽力H_cj高于20kOe，取向方向20mm的大厚度磁钢，且重稀土添加量少，成本低。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种钕铁硼磁钢的制备方法，其包含以下步骤：

S1.将钕铁硼压坯进行烧结，得到钕铁硼烧结体；

其中，所述钕铁硼压坯为一分层结构，包括基体层和分隔层，所述基体层和分隔层之间设有石蜡层或聚乙二醇层；

所述基体层的原料包含：28.2～29.2％的Nd和/或Pr；0.9～1％的B；0.01～2％的Cu；0.01～2％的Co；0.01～0.2％的Ga；0.1～1％的RH；0.01～0.2％的高熔点金属；

所述分隔层的原料包含：29～30％的Nd和/或Pr；0.9～1％的B；0.01～2％的Cu；0～2％的Co；0.01～0.2％的Ga；0～0.5％的RH；0.01～0.2％的高熔点金属；

其中，RH为Dy、Tb、Ho和Gd的一种或多种；高熔点金属为Nb、Zr、Ti和Hf的一种或多种；所述百分比为质量百分比；

S2.将所述钕铁硼烧结体在惰性气体和H₂条件下活化后，以重稀土元素为扩散源进行晶界扩散处理，即可。

本发明中，所述钕铁硼压坯较佳地为一3～5层的结构，其包括从上至下的分隔层、石蜡层或聚乙二醇层、基体层的3层结构，或者，分隔层、石蜡层或聚乙二醇层、基体层、石蜡层或聚乙二醇层、分隔层的5层结构。