[发明专利]纳米铜改性制备高矫顽力、高耐腐蚀性磁体方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米铜改性制备高矫顽力、高耐腐蚀性磁体方法。

背景技术

稀土钕铁硼系永磁材料是当今和今后相当长一段时间内最重要的永磁材料，它的出现开辟了稀土永磁领域的新开端。钕铁硼稀土永磁材料是日本住友特殊金属公司Sagawa等人首先制造出来的。稀土钕铁硼永磁体是当代磁性最强的永磁体，它不仅具有高磁能积、高性价比等优异特性，而且容易加工成各种尺寸。现已广泛应用于航空、航天、微波通讯技术、电子、电声、机电、计算技术、自动化技术、汽车工业、石油化工、磁分离技术、仪器仪表、磁医疗技术及其他需用永久磁场的装置和设备中，特别适用于研制高性能、小型化、轻型化的各种换代产品。

Nd-Fe-B材料的主要技术性能指标是剩磁B_r、矫顽力H_c(内禀矫顽力H_cj和磁感矫顽力H_cb)、磁能积(BH)_max和居里温度T_c。永磁材料的研究者和生产者的主要任务就是最大限度地挖掘材料的潜力，提高永磁材料的B_r、H_c、(BH)_max和T_c。B_r的极限值是J_s，(BH)_max的极限值是1/4J_s²，而J_s取决于组成该材料的磁性原子数和原子磁矩的大小。H_cj的极限值是磁晶各向异性场H_A，它取决于材料的磁晶各向异性常数K₁和K₂。

Nd₂Fe₁₄B化合物的各向异性场，即矫顽力的理论极限值为80kOe，然而烧结钕铁硼合金实际矫顽力仅是其理论值的1/3-1/30，因而提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力还大有潜力可挖。描述钕铁硼磁体的矫顽力H_c一般采用如下经验公式，

H_c＝αH_k—N_effM_s

H_k表示磁矩一致转动所需要的各向异性场，α表示晶粒结构缺陷对矫顽力的减少因子，N_eff表示晶粒自热退磁作用和晶粒之间的耦合相互作用而形成的有效退磁因子，M_s表示磁体饱和磁化强度。由此可见，矫顽力的减少主要是由于晶粒结构缺陷和晶粒相互作用(包括晶粒之间的相对取向)造成的。目前普遍认为，钕铁硼永磁合金的矫顽力机制与温度有关，室温及其以上温度时成核机制控制矫顽力，较高温度时钉扎机制控制矫顽力。

大量实验结果表明：烧结NdFeB磁体显微结构的不理想是造成矫顽力比其理论值低的主要原因，矫顽力是一个结构敏感参数。大家普遍认同，具有高矫顽力烧结钕铁硼材料的显微组织结构模型应是：厚度均匀的晶界相包裹着Nd₂Fe₁₄B晶粒，Nd₂Fe₁₄B晶粒细小、分布均匀，晶粒形状规则呈球形，Nd₂Fe₁₄B晶粒取向高度一致，Nd₂Fe₁₄B晶粒的化学成分与结构均匀一致。

双合金法是将主相与晶界相合金分别冶炼，主相合金成分接近Nd₂Fe₁₄B正分比例，晶界相合金是富稀土的，两种合金分别破碎，按一定的比例配比，然后经过磁场取向压制成型，最后经过烧结回火工艺制备成烧结钕铁硼磁体。利用双合金法是提高磁体矫顽力的有效途径，它既降低晶界相在主相中的析出，又可减少其在晶界交隅处的团聚，使主相与晶界相的成分更合理，可获得较高的H_cj。因此我们可以利用此原理提高钕铁硼永磁体性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种纳米铜改性制备高矫顽力、高耐腐蚀性磁体方法。

它的步骤为：

1)主相合金采用铸造工艺制成钕铁硼铸锭合金或用速凝薄片工艺制成钕铁硼速凝薄片，通过氢爆法或者破碎机将主相合金破碎，破碎后经气流磨磨料，制得平均颗粒直径为2-10μm的主相合金粉末；