[发明专利]一种高温度稳定性烧结稀土永磁材料及其制备方法

说明书

本发明属于稀土永磁材料技术领域，涉及一种高温度稳定性烧结稀土永磁材料。所述永磁材料的化学式通式按质量百分比为LRE_aHRE_bCo_cB_dTM_eFe_{100‑a‑b‑c‑d‑e}，其中：10≤a≤35，0b≤25，28≤a+b≤36，1≤c≤35，0.8≤d≤1.5，0e≤3；LRE为轻稀土Pr、Nd、La、Ce、Y中的一种或多种稀土元素，且LRE中必包含Pr或Nd，HRE为重稀土Gd、Tb、Dy、Ho中的一种或多种稀土元素，TM为Cu、Al、Cr、Nb、Zr、Ga、Ti、Mn、Zn、V、Mo中的两种以上的组合，且TM中必包含Cu或Al，该永磁材料的微观组织具有多种成分偏析。本发明通过优化永磁材料晶界相与晶界的结构，使获得的永磁材料在呈现较高的室温综合磁性能以及较高的居里温度的同时，还具有优异的温度稳定性与较高的使用温度。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种高温度稳定性烧结稀土永磁材料及其制备方法。

背景技术

自1984年Nd-Fe-B磁体问世以来，烧结Nd-Fe-B磁体的应用迅速扩展到各个领域。钕铁硼稀土永磁材料的最大磁能积在目前已知的永磁材料中属于最高，是当之无愧的“磁王”。由于其具有优良的室温磁性能和较低的生产成本，成为当今应用最为广泛的永磁材料。但其居里温度比较低(一般不超过360℃)；温度稳定性相对较差(剩磁温度系数在-0.09～-0.12％/℃之间)；且较易氧化、易腐蚀，难以满足很多高温领域的需求。为了更好地满足电动汽车、风力发电、核能应用、航天航空等领域的核心控制器件对稀土永磁材料性能稳定性、可靠性以及高耐热指标的要求，研究影响磁体热稳定性的主要因素及作用规律，具有重要的学术意义及实用价值。

磁性能和稳定性是评价永磁材料技术先进性的两个重要方面，永磁材料的磁性能主要用剩磁、矫顽力、最大磁能积等参数进行评价，而永磁材料的稳定性主要用温度稳定性和时间稳定性来评价。温度稳定性主要包括两个方面的内容：第一个是最高使用温度(长径比为0.7的圆柱样品，开路磁通不可逆损失≤5％的最高保温温度)。如果最高使用温度太低则其应用范围就会受到很大限制。第二个是温度系数。有些领域虽然使用环境温度不是很高，但要求当环境温度发生变化时磁体的磁性能基本保持不变。

目前，通过添加重稀土元素是提高钕铁硼磁体使用温度的普遍方法，其原理是大幅提高磁体的矫顽力，从而使磁体在较高的使用温度下，仍能保持足够强的抗退磁性。

在现有的制备高温度稳定性烧结稀土永磁材料中，均只侧重成分的变化，往往忽略对材料微观结构的控制。例如，在申请号为201710243774.0的中国专利申请中，公开一种‘高温度稳定性永磁材料及其应用’，该申请通过调节元素含量，从而改善温度稳定性，但并未对材料的微观结构进行主动的调控。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种高温度稳定性烧结稀土永磁材料及其制备方法，解决烧结钕铁硼磁体使用温度低、温度稳定性差等问题。本发明中，通过联合添加重稀土元素、钴元素与微量元素，对材料的磁矩与微观结构进行有效调控，优化烧结稀土永磁材料晶界相与晶界的结构，形成了含钴非晶态晶界相(见说明书附图2)，获得了具有高温度稳定性的烧结稀土永磁材料。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：