[发明专利]含钆的烧结稀土永磁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁材料技术领域，具体讲，本发明涉及含钆的烧结钕铁硼稀土永磁合金及其制造方法。

背景技术

自从上世纪80年代初期Nd-Fe-B被发现以来，无论是Nd-Fe-B永磁材料本身还是其应用技术都得到了迅猛的发展。Nd-Fe-B永磁材料已经广泛应用于磁盘驱动器的音圈电机、各类电机、核磁共振成像设备、电声器件和磁力机械等领域。但是，由于Nd-Fe-B磁体的磁性能随温度的升高急剧降低，剩磁和矫顽力的负温度系数比较大，因此在一些高温(大于80度)领域的应用受到很大的限制。一般地，为了提高磁体的耐温性能，目前较为广泛使用的方法是在Nd-Fe-B合金中添加适量的Tb，Dy替代Nd，以大幅度提高磁体的矫顽力，降低矫顽力的温度系数。然而，Tb，Dy都是昂贵的金属，Tb，Dy的添加大大增加了烧结Nd-Fe-B磁体的成本。我们注意到，Gd2Fe14B的各向异性场在200℃以下具有正的温度系数(J.F.Herbst，Reviews of Modern Physics，Vol63，No4，October 1991，819-904)，因此，如果Gd添加到Nd-Fe-B磁体的主相中，将有利于磁体提高耐温性能。目前乃至今后相当长的时期，Gd的价格远低于Tb，Dy的价格，因此，Gd的添加不但能够增强磁体的耐温性能，使烧结Nd-Fe-B磁体能够广泛应用于汽车、电机等领域，并且具有很大的价格优势。

目前，中国专利申请号：200710090597.3已经公开了含钆的添加比例为0.05wt.％＜Gdwt.％≤0.5wt.％的钕铁硼稀土永磁合金的中国专利申请，来提高磁体矫顽力，降低温度系数，但是其应用范围过窄，提高矫顽力和温度系数极为有限，并且不利于大幅降低成本。

而本发明采用添加Gd元素的方法，使Gd元素进入烧结Nd-Fe-B磁体主相和富Nd相，降低烧结Nd-Fe-B磁体的负的矫顽力温度系数，提高磁体的耐温性能。本发明具有成本低廉，产品的一致性好，制造稳定性高，并且制造方法简单，不需要改变已有的烧结Nd-Fe-B制造设备，容易控制等优点。通过本发明所述方法，能够得到了磁能积在25～45MGOe之间，具有较低矫顽力温度系数的烧结Nd-Fe-B磁体。

发明内容

本发明的目的在于克服烧结Nd-Fe-B永磁体的较大的负的矫顽力温度系数而应用受到限制的困难，从而提供一种低成本和具有较好耐温性能的烧结Nd-Fe-B永磁体。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种含钆的钕铁硼稀土永磁合金，其组成为：

Re_αGd_βB_γM_xN_yFe_{100-α-β-γ-x-y}，其特征在于：

Re为稀土元素，包括选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和Sc中的至少一种元素或一种以上元素；

M为添加元素，包括Co和Cu；

N为添加元素，包括选自Ti、V、Cr、Mn、Ni、Zn、Ga、Ge、Al、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Pd、Au、Pb和Bi中的一种或一种以上元素；

α、β、γ、x、y为各元素重量百分比含量；

Fe为Fe和不可避免的杂质；

其中，29≤α≤35，0.50＜β≤25，0.95≤γ≤1.20，0≤x≤10，0≤y≤1.50。

最好，所述Gd包括Gd元素金属、或者Gd合金的原材料。

最好，所述Re包括Nd和Dy、Nd和Tb、Nd和Pr、或者Nd、Dy、Pr和Tb。其中，所述Dy或Tb的含量≤5.0wt.％。

最好，所述N包括Nb和Al、或者Al。

最好，所述Re包括Pr和Dy；所述M包括Co和Cu；所述N包括Al。其中，Pr、Dy、Co、Cu和Al元素重量百分比含量为1≤Pr≤20，0.2≤Dy≤10，0.5≤Co≤30，0.05≤Cu≤1，0.1≤Al≤3。

最好，该钕铁硼稀土永磁合金的磁能积为25～45MGOe。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种制造如前述的含钆钕铁硼稀土永磁合金的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)熔炼：将原材料进行熔炼铸锭；

(2)制粉：通过氢破碎对合金锭进行破碎，再进行气流磨以制成粉末；

(3)成型：将上述粉末在磁场为1.8～2T下取向并成型为压坯；