[发明专利]一种低重稀土高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低重稀土高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤一，制备速凝片；步骤二，热处理；步骤三，吸氢破碎；步骤四，气流磨；步骤五，取向成型；步骤六，烧结时效。本发明低重稀土烧结永磁材料的制备方法，利用旋转热处理炉，进行扩散热处理，然后经破碎、研磨细粉、取向成型、扩散烧结和多级回火处理等工序获得烧结钕铁硼磁体；与传统工艺相比，经过扩散热处理的铸片重稀土元素从磁体表面向内部扩散，可以进一步的消除等轴晶，减少非晶区，在破碎之后重稀土分布更均匀，同样重稀土含量的情况下，可以获得更高的矫顽力与磁能积的磁体；同时与粉体的扩散热处理相比，由于粉体易氧化，操作要求高，本发明要求相对简单，因此能获得性能更优异的磁体。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料制备领域，尤其涉及一种低重稀土高性能烧结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磁性能，被广泛应用于航空航天、微波通讯技术、汽车工业、仪器仪表及医疗器械等领域。而近年来，烧结钕铁硼磁体在风电、变频压缩机、混合动力等高端领域的推广速度和应用范围迅速扩大，市场对其性能提出了更高的要求。

最大磁能积(BH)max和矫顽力Hcj是衡量永磁性能优劣的两个重要参数，当前烧结Nd-Fe-B磁体的实际积已经达到59.6MGOe，已达到理论极限的93％，提升空间有限。而磁体的矫顽力仅为理论值的1/5左右，温度稳定性差，因而提高烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力来满足当今发展需求已成为研究热点。

现有的提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力的方法主要是在钕铁硼烧结过程中添加Dy或Tb等重稀土元素，Dy或Tb等重稀土元素通过在原材料熔炼过程中添加，或采用双合金的方式进行添加。但是，采用这些方法添加的重稀土元素大部分进入钕铁硼主相中，只有少量的分布于晶界，由于主相中大量Dy或Tb等重稀土元素的引入会导致烧结钕铁硼磁体剩磁及最大磁能积的明显下降。随后晶界扩散被认为是一种改善矫顽力的有效手段，当前主要是借助磁控溅射、涂覆、气相沉积法，以重稀土元素、重稀土化合物、低熔点重稀土合金等作为扩散源，在热处理条件下，使得稀土元素沿晶界扩散到磁体内部，形成具有高磁晶各向异性场的壳层结构，进而提高矫顽力。晶界扩散的扩散源多以重稀土单质、重稀土化合物、重稀土合金，虽能提高矫顽力，但稀土属于稀缺资源，且磁控溅射、涂覆、气相沉积等方法对重稀土扩散源利用率低，造成了重稀土扩散源的极大浪费，进一步提高了生产成本，不利于市场竞争。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低重稀土高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法，在不增加重稀土用量的同时，达到提高矫顽力目的。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明的第一方面是提供一种低重稀土高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备速凝片：将钕铁硼原料放入速凝炉中，加热使所述钕铁硼原料熔化，然后浇铸成速凝片；

步骤二，热处理：将所述速凝片和重稀土化合物HRE-X置于旋转热处理炉中，真空下进行扩散热处理，处理结束后充氩气冷却；

步骤三，吸氢破碎：将经步骤二热处理后的速凝片放入氢破炉中进行吸氢破碎，破碎后再次抽真空并将氢破炉加热进行脱氢反应，然后充氩气冷却至常温，得合金粉；

步骤四，气流磨：将所述合金粉加入防氧化剂并充分混合，在气流磨中制成细粉；

步骤五，取向成型：将加入了防氧化剂的所述细粉中加入润滑剂，混合并充分搅拌，在氮气保护下，在成型压机中加磁场进行取向，得生坯；

步骤六，烧结时效：将所述生坯进行真空烧结，结束后充入氩气进行风冷，然后进行二级回火处理，即得所述低重稀土高性能烧结钕铁硼磁体。

进一步地，在所述步骤一中，所述浇铸的温度为1400-1500℃；所述速凝片的厚度为200-300μm。