[发明专利]一种高磁性能的钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明涉及钕铁硼技术领域，尤其是涉及一种高磁性能的钕铁硼磁体及其制备方法。所述钕铁硼磁体包括主料、辅料和复合料，所述辅料由Cu、Al、Zr和Nb组成，按重量百分含量计，Cu 0.12％‑0.18％、Al 1.10％‑1.45％、Zr 0.05％‑0.09％、Nb 0.18‑0.23％；所述复合料由Dy、Ga和Gd组成，按重量百分含量计，Dy 0.03％‑0.07％、Ga 0.15％‑0.21％、Gd 0.06％‑0.11％；余量为主料。本申请的钕铁硼磁体通过初熔炼和再熔炼分两次对主料、辅料和复合料进行熔炼，随后将熔炼完成制成的甩带片依次进行氢破、压型和烧结处理，整个工艺简单、操作方便，便于钕铁硼磁体的批量生产。其制得的钕铁硼磁体兼具高剩磁量和高矫顽力的优点，具有更为优异的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及钕铁硼技术领域，尤其是涉及一种高磁性能的钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体是当代磁性最强的永磁体，其具有高磁能积、高性价比等优异特性，现已应用于航空、航天、微波通讯技术、电子、电声、机电等领域中，但是随着永磁体应用范围的不断扩大，人们对其的需求也随之增大，对永磁体的磁性能也提出了更高的挑战。

现有的钕铁硼磁体一般包括主料、辅料和复合料，所述主料由PrNd或Nd、Fe、B和Co构成；辅料包括Cu、Al等物质；复合料为一般便用重稀土金属，如在钕铁硼材料中添加2％～3％左右的Dy，可有效提高其矫顽力。

然而，上述钕铁硼磁体在提高矫顽力的同时，其剩磁量则会发生下降，进而影响钕铁硼磁体的磁性能。为此，研发一种兼具高剩磁量和高矫顽力的钕铁硼磁体，是目前急需解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高磁性能的钕铁硼磁体，其兼具高剩磁量和高矫顽力的优点。

本发明的目的之二是提供一种高磁性能的钕铁硼磁体的制备方法，其具有工序简单、操作方便、便于批量生产的优点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种高磁性能的钕铁硼磁体，包括主料、辅料和复合料，所述辅料由Cu、Al、Zr和Nb组成，按重量百分含量计，Cu 0.12％-0.18％、Al 1.10％-1.45％、Zr 0.05％-0.09％、Nb0.18-0.23％；所述复合料由Dy、Ga和Gd组成，按重量百分含量计，Dy 0.03％-0.07％、Ga0.15％-0.21％、Gd 0.06％-0.11％；余量为主料。

通过采用上述技术方案，本发明中，Cu和Al的熔点低，能在晶间与富稀土相反应形成新相，通过改善对主相的浸润性和增加磁隔离来提高钕铁硼磁体的剩磁量和矫顽力。与此同时，Zr和Nb按上述重量同时添加时，不但能形成含Nb、Zr元素的合金化富稀土相，还能形成圆形或块状的NbFe化合物新相，使得钕铁硼磁体的矫顽力进一步提高。同时，Zr元素的加入，能提高重稀土层的耐磨性能、抗氧化性和耐腐蚀性，其还可以与B发生反应，生成ZrB增强相，从而在提高稀土层结构强度的同时，提高了重稀土层与磁材本体的结合强度。

由此，本发明将Nb、Zr元素同Al、Cu元素一起富集于主料中，能够使其合金化，有效减小了钕铁硼晶粒的长大速度和反磁化畴形核的可能，同时能够更好的实现磁隔离，使得钕铁硼材料具有较高的剩磁量和矫顽力。

复合料中，Dy元素扩散进入主相晶粒表层区域，部分取代其中的Nd元素，形成(Nd，Dy)FeB金属间化合物，提高晶粒表面结构缺陷区域的磁晶各向异性常数，是主相晶粒外延层产生磁硬化，从而显著提高磁体内禀矫顽力。另外，Dy的含量较低，其对钕铁硼矫顽力的提高效果较为明显，但存在一定的环境污染性，本申请中在保证高矫顽力的情况下尽可能低的减少Dy的用量。