[发明专利]钕铁硼永磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼永磁体的制备方法。

背景技术

作为第三代稀土永磁材料的钕铁硼稀土永磁材料，自从1983年由日本住友金属和美国GM公司首先商品化开发以来，由于具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积的特点，广泛应用于电力电子、通讯、信息、电机、交通运输、办公自动化、医疗器械、军事等领域，并使一些小型、高度集成的高新技术产品的应用成为可能，如硬盘用音圈电机（VCM），混合动力汽车（HEV），电动车等。要满足以上市场需求，我们需要以更低的成本制备出同时具备高剩磁和高矫顽力的钕铁硼磁体。

烧结钕铁硼磁体主要由Nd₂Fe₁₄B,富Nd相和富B相组成，其中Nd₂Fe₁₄B是磁性相，决定剩磁和磁能积，富Nd相和磁体的微观结构决定磁体的矫顽力。从烧结钕铁硼的反磁化机理来看，主要是反磁化畴在晶界处形核机制，磁性相的边界结构和物理特性对磁体的矫顽力具有重要的影响。（Dy,Tb）₂Fe₁₄B的各向异性场高于Nd₂Fe₁₄B的各向异性场，因此添加重稀土元素Dy和Tb都能使磁体矫顽力大幅度增加，显著提高NdFeB磁体的使用温度。双合金法是一种通过改善磁体的微观组织和磁性相的边界结构来提高磁体的矫顽力方法，此方法用富含重稀土元素Dy,Tb的合金作为辅相，主相合金成分接近Nd₂Fe₁₄B化学成分计量比；然后主辅相混合烧结，通过此方法能有效的使重稀土元素分布在主相晶粒的边界，但是不可避免的有部分重稀土元素在高温烧结的过程中扩散进入主相，导致剩磁的下降，同时辅助相不能起到液相烧结的作用，磁体的致密性差，随着辅相量的增加，磁体的孔洞增加，采用传统的双合金法很难制备出同时具有高剩磁，高矫顽力的磁体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种成本低、高剩磁、高矫顽力的钕铁硼永磁体的制备方法。

本发明的技术解决方案如下：一种钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤:

1）选取主合金，主合金为钕铁硼合金铸锭，主合金成分的质量百分比为Nd_xFe_100-x-y-z-xlB_yCo_zCu_xl，其中29.2≤x≤30.5，0.95≤y≤1，1≤z≤1.2，0≤x1≤0.06；

2）配制辅合金a、辅合金b、辅合金c，所述辅合金a的质量百分比为Pr₆₀Fe_37.81Co_1.2Cu_0.04B_0.95，辅合金b的质量百分比为Dy₆₀Fe_37.81Co_1.2Cu_0.04B_0.95，辅合金c的质量百分比为Tb₆₀Fe_37.81Co_1.2Cu_0.04B_0.95；

3）分别熔炼步骤2）中配制的辅合金a、b、c，得到辅合金a铸锭、辅合金b铸锭、辅合金c铸锭；

4）将主合金、步骤3）中制备好的三种辅合金铸锭分别进行氢破碎，并对氢破碎后的主合金粉末脱氢和辅合金粉末脱氢；

5）将脱氢处理后的主合金粉末和三种辅合金粉末按比例混合，并加入润滑剂，抗氧化剂；

6）将混合好的粉末利用气流磨进行研磨，并在气流研磨过程中加入氧来降低颗粒表面的活性；

7）将研磨后的粉末置于混料机内混合，置于磁场中垂直取向，压型成坯件；

8）将压型好的坯件置于真空中烧结，烧结后采用二次回火热处理，得到钕铁硼永磁体。

步骤4）中对破碎后的主合金脱氢时的温度为500-550℃，脱氢时间为3.0-3.5小时，辅合金脱氢时的温度为350-400℃，脱氢时间为1.0-1.5小时。

步骤5）中主合金粉末和三种辅合金粉末的混合物中各组分的重量百分比为：辅合金a 0.1%-3.5%、辅合金b 0.1%-3%、辅合金c 0.1%-3%、其余为主合金；润滑剂的加入量为主辅合金粉末总重量的0.05%-0.1%，抗氧化剂的加入量为主辅合金粉末总重量的0-0.5%。