[发明专利]一种钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明涉及磁材的领域，更具体地说，它涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。一种钕铁硼磁材包括磁材本体以及设置于所述磁材本体表面的复合涂层，所述磁材本体包含以下重量百分比的元素：Nd：17‑23wt％、B：0.5‑1.2wt％、Pr：6‑10wt％、Dy：2‑5wt％、Al：0.3‑0.9wt％、Cu：0.1‑0.2wt％，其余为Fe；所述复合涂层包括内涂层和外涂层；其制备方法为：S1、磁材本体的制备；S2、内涂层的制备；S3、外涂层的制备。本发明的钕铁硼磁体具有优异的耐腐蚀性、较高的矫顽力以及较高的最高工作温度的优点。另外，本发明的制备方法具有操作简单、便于大批量生产的优点。

技术领域

本发明涉及磁材的领域，更具体地说，它涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体具有优异的常温磁性能，是一类重要的基础性功能材料。剩磁Br、矫顽力H_cj是磁体的基本技术磁性参数，不仅决定于材料化学成分，而且与其组织结构密切相关。

目前制备钕铁硼磁体的主要方法有熔炼合金化、晶界扩散技术、双合金法(包括双主相法)等。其中用合金化法添加重稀土，形成高磁晶各向异性的(NdDy)2Fe14B硬磁相，能明显提高磁体的矫顽力，减少高温引起的磁性能衰减。

另外，双合金法是提高钕铁硼磁体矫顽力的有效途径，即将主相合金与晶界相合金分别制备，按一定的配比混合，使晶界相均匀分散在主相周围，并通过烧结、回火等工艺制备所得。

然而，主相(-0.515V)与富钕相(-0.65V)之间存在化学电动势差，以此使得不同相之间存在晶间腐蚀而影响钕铁硼磁体的耐腐蚀性，同时，Dy原子与Fe原子会形成反铁耦合，造成剩余磁感应强度和磁能积的下降，永磁体在高温下的极限环境下，产生的磁场强度也会下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的第一个目的在于提供一种钕铁硼磁材，所述钕铁硼磁材具有优异的耐腐蚀性、较高的矫顽力以及较高的最高工作温度的优点。

本发明的第二个目的在于提供一种耐高温的钕铁硼磁体的制备方法，所述制备方法具有操作简单、便于大批量生产的优点。

为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种钕铁硼磁材，包括磁材本体以及设置于所述磁材本体表面的复合涂层，所述磁材本体包含以下重量百分比的元素：Nd：17-23wt％、B：0.5-1.2wt％、Pr：6-10wt％、Dy：2-5wt％、Al：0.3-0.9wt％、Cu：0.1-0.2wt％，其余为Fe；所述复合涂层包括内涂层和外涂层；

所述内涂层包括Cr：7.3wt％、B：2.4wt％、Dy：4.25wt％、Gd：2.7wt％，其余均为Fe；所述外涂层包括石墨：17.3Wt％、Nb：2.82wt％；Ti：23wt％；SiC：6.7％；Mo：1.13wt％，其余均为Ni。

通过采用上述技术方案，由于采用Nd、B、Pr、Dy、Al、Cu、Fe作为磁材本体，制得的磁材本体具有较高的矫顽力。

其中，Al是低熔点金属，为660.37℃，与Nd、Fe、B之间形成晶间副相，从而改进湿润性和抗蚀性；但是，Al的沸点高达2467.0℃，因此，在添加Ga和Al元素时，能够使钕铁硼磁体的液相温度降低，并且优化了钕铁硼磁料铺展和力学等诸多性能。另外，Al添加后使合金晶粒细化，同时使富Nd相和富B相的块度变小，其分布更加弥散，因而使合金的矫顽力提高。

Cu也可与与Nd、Fe、B之间形成晶间副相，从而进一步改进湿润性和抗蚀性。

Pr元素的物理化学性质和Nd元素接近，加入Pr元素后磁体的剩磁不会因为Dy的大量加入而降低，而且Pr₂Fe₁₄B的各向异性场要高于Nd₂Fe₁₄B，可以提升磁材本体的矫顽力。