[发明专利]一种低能耗钕铁硼磁性材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种低能耗钕铁硼磁性材料的制备方法，该永磁材料具备如下合金成分：(Dy_xNd_1‑x)_a(Fe_1‑y‑zCo_ySi_z)_{100‑a‑b‑c}B_bNb_c，其中x=0.45‑0.55，y=0.20‑0.25，z=0.02‑0.05，a=25‑28，b=1.5‑2.0，c=2‑5。本发明通过使用Dy掺杂替代Nd，并设定适合的原料比例，提高了该永磁材料的饱和磁化强度和矫顽力；采用二次压坯工艺提高磁体的磁能积，最后在烧结过程中采用二次回火工艺，进一步提高了材料的矫顽力；在材料中掺杂电阻率高的硅以提高材料的内阻，通过对磁性材料二次加压，有效提高磁密度，具有良好的温度稳定性和较高的磁感应强度，其功率损耗通现有技术相比低得多。

主权项

一种低能耗钕铁硼磁性材料的制备方法，该永磁材料具备如下合金成分：(Dy_xNd_1‑x)_a(Fe_1‑y‑zCo_ySi_z)_{100‑a‑b‑c}B_bNb_c，其中x=0.45‑0.55，y=0.20‑0.25，z=0.02‑0.05，a=25‑28，b=1.5‑2.0，c=2‑5，该方法包括如下步骤： （1）母合金制备将Dy 、Nd、Fe、Co、Si、B、Nb等原料按照上述配比完成后，同时放入电弧炉铜坩埚(水冷)内，关闭电弧炉腔体抽真空至10^‑4‑10^‑5mbar，连续洗气2‑3次，每次洗气充入高纯Ar气压力为500‑600mbar，洗气完成后腔体内再充入高纯Ar气600‑700mbar，熔炼过程中不断用电弧搅动合金液，使其充分熔化均匀，关闭电流待合金液冷却后，用机械手将合金锭上下翻转，重复上述步骤，总共反复熔炼5‑6次，冷却后得到母合金铸锭；（2）速凝片制备将铸锭置于真空中频速凝感应炉中，抽真空，通入氩气，使炉内氩气气压达到‑0.05‑‑0.06MPa后进行熔炼，待原材料全部熔化后施以电磁搅拌精炼，随后将钢液浇注水冷铜辊上，辊轮的轮速为25‑40m/s，冷却的速率为105‑106℃/s，制备平均厚度为0.2‑0.3mm的速凝片；（3）制坯及取向将上述速凝片经过氢破碎和气流磨制成的微米级粉末粒径为1‑3μm，其中所用高能球磨时间为3‑4小时，球料比10‑15∶1，球磨介质为乙二醇； 在氩气保护氛围下，将所得粉料置于磁场强度为1.7‑2.1T中的磁场于760‑800MPa下取向并压制坯体； 将坯体在200‑300℃下预热80‑100min，带热置于模具中加压260‑280MPa以提高磁体密度；（4）烧结将成型毛坯在氩气保护下放入烧结炉进行烧结，先以5‑10℃/min升温至600‑800℃，保温3‑4h，然后以10‑15℃/min升温至1000‑1030℃烧结4‑5h，冷却至室温后，进行二次回火处理，即分别在790‑830℃和450‑480℃热处理回火1‑2h，得到产品。