[发明专利]高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明涉及一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法，属于稀土永磁材料制备领域，具体地：提供烧结钕铁硼磁粉作为主相材料，将具有核壳结构的合金粉末作为辅相材料并添加到钕铁硼磁粉中进行混粉，其中辅相材料的核芯为高熔点的纳米金属粉末，壳层成分为稀土类合金，混粉后依次进行取向压型，烧结，退火处理，获得高矫顽力烧结钕铁硼磁体。在本发明的烧结时效过程中高熔点的核芯结构在不同的主相晶粒之间起到支撑作用防止晶粒长大和不同晶粒的接触，促进了低熔点的壳层成分融化后在晶界的流动扩散有效改善了晶界组织成分，从而形成具有连续清晰晶界结构的磁体显著提高钕铁硼磁体的矫顽力。

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料制备技术，尤其涉及一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是我国稀土行业最为关注的稀土应用产业，随着科学技术的发展和技术的进步对高性能钕铁硼永磁材料的需求日益广泛。烧结钕铁硼的矫顽力是一个十分重要的磁参量，且是组织结构敏感参量，其主要受磁体的主相晶粒的HA影响和主相晶粒间的晶界影响，主相晶粒的HA越大磁体的最终矫顽力越大，主相晶粒间的晶界越宽，越连续，磁体的矫顽力越高。

现有的双合金方法通过将稀土合金类的辅合金添加到钕铁硼粉末中，之后经过取向压型，烧结时效，利用在烧结时效过程中，辅合金在晶界处的扩散流动达到硬化钕铁硼磁体晶粒，扩展晶界宽度优化晶界组织，从而提高钕铁硼磁体的矫顽力，例如宁波招宝磁业有限公司，专利号为CN108389711A的专利文件，公布了使用正分(2:14:1)的钕铁硼磁体粉末作为主合金，稀土镝/铽-铜/铝/镍合金作为辅合金进行混合后制备高剩磁高矫顽力钕铁硼磁体的方法。但双合金技术在烧结过程中随着晶界相得流动迁移，不同钕铁硼主相晶粒仍然会接触，导致晶粒长大及晶界相的连续性破坏，不能实现晶界相完全的分割主相晶粒，进而导致钕铁硼磁体矫顽力增加幅度不大。

中国专利CN102237166A公布了在钕铁硼合金粉中添加纳米碳化硅粉末后，进行取向成型，烧结时效后制备高矫顽力烧结钕铁硼磁体。厦门钨业股份有限公司专利号为CN105321699A的专利文本公布了在钕铁硼磁粉中添加纳米钨粉/纳米氮化物/纳米碳化钨粉或其混合粉后，进行取向成型，烧结时效后制备高矫顽力烧结钕铁硼磁体。上述两个专利均是利用烧结过程中添加的高熔点的辅合金纳米粉在晶界处的支撑和钉扎作用防止晶粒异常长大，进而制备高剩磁高矫顽力钕铁硼磁体，但上述专利中作为辅合金的纳米粉与微米级尺寸的钕铁硼磁粉的在尺寸上差异较大，且纳米粉的团聚情况严重因此很难与钕铁硼粉末混合搅拌均匀，导致所制备的烧结钕铁硼磁体内部辅合金成分分布不均匀，磁性能偏差大，另外高熔点辅合金纳米粉的富集扩展了晶界但没有新的晶界相补入，导致晶界处容易形成空洞，造成钕铁硼磁体的耐蚀性和力学性能变差。

发明内容

发明目的：为了解决传统双合金方法难以在钕铁硼磁体内部形成均匀，连续的网状晶界相结构，而导致钕铁硼磁体矫顽力提升幅度较低的问题，本发明提供一种通过添加新型核壳结构辅合金从而提高钕铁硼磁体矫顽力的方法。

技术方案：本发明提供的一种高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(S1)、提供作为主相材料的钕铁硼粉末；

(S2)、准备高熔点的纳米金属粉末M，并在纳米金属粉末M的表层通过镀膜的方式镀上一层低熔点的R-H稀土合金，制备成具有核壳结构的辅合金材料，其中核芯为纳米金属粉末M，壳层为R-H稀土合金；

(S3)、将步骤(S2)得到的辅合金材料加入到步骤(S1)的钕铁硼粉末中，并混合均匀后，进行取向压型、烧结、退火处理后制备成高矫顽力烧结钕铁硼磁体。

优选地，步骤(S1)中所述的钕铁硼粉末包括X、Fe、B、T；其中X为Nd、Pr、La、Ce、Dy、Tb、Ho中的一种或几种的组合，其重量百分比为28％-32％；B的重量百分比0.8-1.2％；T为Al，Cu，Co，Ga，Zr，Nb，Mn，Ti中的一种或多种，重量百分比为0-5％；其余成分为Fe。