[发明专利]快淬NdFeB永磁体制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快淬NdFeB永磁体制备方法，具体来说，涉及一种通过添加Dy使晶粒尺寸减小的快淬NdFeB永磁体制备方法。

背景技术

铁磁体由于其磁极的存在，退磁场是不可避免的，并且在多数情况下，退磁场是不均匀分布的。对于每一个晶粒而言，如果外形不规则，有尖锐棱角或突出部分存在，则在这些部分可能会出现较大的退磁场，使得局部的磁矩排布不均匀，甚至使得磁矩反转，从而产生反磁化畴。对反磁化畴的理论分析和数值计算表明，随着晶粒尺寸的增加，形核场降低。当晶粒尺寸(平行六面体的方形截面边长)从10nm增加到1000nm时，有效退磁因子N_eff从2_∏增加到4_∏。

对于NdFeB快淬纳米晶来说，晶粒尺寸的减小除了能够使有效退磁因子减小以外，还会产生强烈的磁晶交换耦合作用，这使得剩余磁化强度增强，但矫顽力减弱。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快淬NdFeB永磁体制备方法，能够在降低晶粒尺寸的同时，抑制矫顽力的减弱。

为了实现上述目的，本发明提供一种快淬NdFeB永磁体制备方法，包括：采用熔炼方式制备含Dy预合金铸锭；采用快淬方式将预合金铸锭重熔，得到淬态合金带；以及将合金带进行真空热处理，然后进行冷却。

通过添加Dy元素，减小了晶粒尺寸，提高了剩余磁化强度，同时，提高了矫顽力。

附图说明

图1示出热处理态合金HR-TEM照片，其中，(a)是低放大倍数照片，(b)是高放大倍数照片，(c)是(b)中附图标记1、2交界处的傅立叶滤波照片。

图2示出Dy_xNd_11.8-xFe_81.2Cu_0.5Nb_0.5B₆快淬合金带经700℃热处理10分钟后的显微组织，其中，(a)中x=0，(b)中x=0.5，(c)中x=1.5，(d)中x=2.5。

图3a和3b示出Dy_xNd_11.8-xFe_81.2Cu_0.5Nb_0.5B₆热处理合金的磁性能分布曲线，其中，图3a示出矫顽力，图3b示出剩余磁化强度。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施方式来说明本发明。

本发明的发明人发现，因为Dy₂Fe₁₄B的形成焓比Nd₂Fe₁₄B低，因此，在晶粒形成过程中，首先形成大量Dy₂Fe₁₄B初晶胞，这些初晶胞弥散在基体内部，作为Nd₂Fe₁₄B晶胞形成的基点，提高了Nd₂Fe₁₄B的形核率和晶粒尺寸的均匀程度，进而起到细化晶粒(减小品粒尺寸)的作用。如图1所示，Dy元素的添加对晶界状态的影响几乎可以忽略，因而不会削弱晶粒间的交换耦合作用，即，利用品粒尺寸减小带来的交换耦合增强效应，实现了剩余磁化强度的提高。同时，由于Dy₂Fe₁₄B晶体的各向异性场远大于Nd₂Fe₁₄B晶体，因此，Dy的添加有效补偿由于交换耦合作用导致的矫顽力损失。因此，在降低晶粒尺寸的同时，实现剩余磁化强度和矫顽力同时提高。

本发明按照如下步骤来制备快淬NdFeB永磁体。

(1)采用熔炼方式制备原子名义成分为Dy_x(Nd，M)_y-x(FeT)_100-y-zB_z(0.2≤x≤3，4≤y≤16，5≤z≤18)的预合金铸锭，其中M为La、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y元素中的一种或多种或不添加，T为Cu、Al、Zr、Nb、Ti、Hf、Ga、V、Cr、Co、Mo元素中的至少一种元素。熔炼时的保护气体为惰性气体或氮气。熔炼可以是真空电弧熔炼或感应熔炼。

(2)采用快淬方式，在惰性气体保护环境中，将预合金重熔，将合金液喷射或倾倒在高速旋转的铜基或钼基辊上(辊的表面线速度为15m／s～40m／s)，得到NdFeB淬态合金带。快淬可以是感应重熔快淬法或电弧重熔溢流快淬法。