[发明专利]一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法

说明书

本申请提供一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法。本申请将亚微米尺度的棒状导热材料按照0.1%‑1.0%的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，以在晶界相中形成垂直于压力方向的棒状高熔点、高导热性物质，使其在混合磁粉加热过程中可以迅速将热量由高温区域传导至中低温区域，平衡磁体内部的温度；并在加压过程中利用棒状相的形状特性使应力向垂直于压力方向传递，避免应力过于集中导致磁体开裂。本申请通过亚微米尺度的棒状导热材料的加入，能够在磁体内部中心和边缘形成晶粒尺寸均匀的组织，通过控制热压/热变形过程中的晶粒生长行为，能够极大增加材料的磁性能和力学性能，克服现有设备加工条件下磁性能均匀性、力学性能均匀性较差的缺陷，获得高综合性能性能热变形钕铁硼磁体。

技术领域

本申请涉及永磁材料领域，具体而言涉及一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法。

背景技术

热变形钕铁硼磁体凭借优异的磁性能，广泛应用于风力发电、节能家电以及新能源汽车等领域。但是，现有的热变形钕铁硼磁体常在热变形加工过程中受设备限制，使得磁体在加热加压过程中受热不均匀，导致磁体中心部位和边缘部位存在较大的温度差，使得磁体磁性能和力学性能均匀性较差。

现有工艺水平下，热变形钕铁硼磁体的磁性能均匀性较差。较差的均匀性会导致磁体在服役过程中磁场频度不稳定，影响使用效率。

此外，现有加工方式下，热变形钕铁硼磁体的力学性能同样不稳定，容易导致现有热变形钕铁硼磁体在高频环境服役过程中容易发生开裂、脱落等现象，造成安全隐患。

发明内容

本申请针对现有技术的热压/热变形设备受热不均、受压力不均，导致磁体一致性较差的问题，提供一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法，本申请通过利用晶界相形成高熔点、高导热性析出相，配合特殊的外加感应磁场和应力场，促进磁体内部传热和传力作用，能够显著提升磁体均匀性。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种热变形钕铁硼磁体，其内部混合有：亚微米尺度的棒状导热材料，所述棒状导热材料按照0.1％-1.0％的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，与钕铁硼磁粉共同经热压和热变形处理形成钕铁硼磁体。

可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料，其熔点不低于800℃，其导热率不低于30w/(m.k)。

可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料为如下任意一种或其组合：聚乙炔、聚亚苯基硫醚、聚噻吩、MgO、BeO、石墨、Si、AlN、碳纤维、导热玻璃、高温陶瓷。

可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料的粒径范围为5nm-10nm。

可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，均匀混合有亚微米尺度棒状导热材料的钕铁硼磁粉，先在600℃-700℃，200-400MPa，真空度8.0x10-3Pa条件下进行致密化，热压后获得热变形前驱体。

可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，所述热变形钕铁硼磁体为：继续对所述热变形前驱体在650℃-800℃，150-250MPa，真空度8.0x10-3Pa条件下进行热变形处理所获得_，热变形处理中变形量控制在70％-80％之间。

同时，为实现上述目的，本申请还提供一种提升热变形钕铁硼磁体均匀性的方法，其中，包括如下步骤：将亚微米尺度的棒状导热材料按照0.1％-1.0％的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，获得混合磁粉；将混合磁粉置于600℃-700℃，200-400MPa，真空度8.0x10-3Pa条件下进行致密化，热压处理后获得热变形前驱体；对所述热变形前驱体进行热变形处理获得热变形钕铁硼磁体。