[发明专利]一种高性能烧结钕铁硼稀土永磁材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于烧结钕铁硼稀土永磁材料领域，特别涉及一种高性能烧结钕铁硼稀土永磁材料及其制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料正在推动计算机硬盘技术、核磁共振成像技术、电动车、风力发电、工业永磁电机、消费电子(CD、DVD、手机、音响、复印机、扫描仪、摄像机、照相机、冰箱、电视机、空调机等等)技术及磁力机械、磁悬浮技术、磁传动技术等的迅速发展。

随着应用市场不断拓宽与深入，对烧结钕铁硼永磁材料的要求也越来越高。性能要高，成本要低。为此，新的烧结钕铁硼新技术也不断出现，如SC技术、双合金技术、边界结构控制技术、低温烧结和细化晶粒技术等等。

现在得到大家认可的烧结钕铁硼中相的结构是由主相R₂Fe₁₄B相和晶界相(富R相和B相)组成。主相R₂Fe₁₄B在材料中所占的比率越大，磁性能就越高；据此，稀土的含量就要尽可能接近主相的含量。当稀土降低时又容易形成α-铁，达不到设计的主相要求。晶界相太少又形不成液相烧结。

中国专利ZL200610089124.7公开了北京工业大学的岳明等人用纳米Dy、Tb粉做第二相，与第一相混合制作高矫顽力钕铁硼的技术。在相同条件下，节省了重稀土的用量。

中国专利ZL201010240913.2通过金属渗入剂沿着晶界渗入，并与Pr和/或Nd发生置换，包围在主相的周围，在提高矫顽力的同时，对磁能积的降低较少，显著减少重稀土的用量，保护了地球上的稀缺资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能烧结钕铁硼稀土永磁材料及其制备方法，该方法改善在烧结过程中形成的边界缺陷并使重稀土元素尽量多的成为边界区，起到提高矫顽力同时尽可能小的影响剩磁，提高材料的磁性能；在取得相等磁性能的前提下显著减少了重稀土的用量，降低了成本。

本发明的一种高性能烧结钕铁硼稀土永磁材料，所述材料包括形成主相的第一磁粉，形成边界区的第二磁粉和形成晶界相的第三磁粉；其中，第一磁粉以R₂T₁₄B相为主相，R选自除Dy和/或Tb以外的稀土类元素中的一种或者几种，T选自过渡族元素中的一种或者几种；第二磁粉以R’₂T₁₄B相为边界区，R’为Dy和/或Tb，T选自过渡族元素中的一种或者几种。

所述第一磁粉按质量百分比计，成分为RxT_100-(x+y+z)Nb_yM_wB_z，其中24≤x≤35，0.1≤y≤2.0，0.90≤z≤1.20，0.1≤w≤10；R选自除Dy、Tb以外的稀土类元素中的一种或者几种，T为Fe和/或Co，M为Cu、Al、Zr、Ti、Cr、Mo中的一种或几种。

所述第二磁粉按质量百分比计，成分为R’_xFe_100-(x+y+z)Nb_yM_wB_z，其中20≤x≤60，0.1≤y≤2.0，0.90≤z≤1.20，0.1≤w≤10；R’为选自Dy和/或Tb，M为Cu、Al、Zr、Ti、Cr、Mo中的一种或几种。

所述第二磁粉按质量百分比计，成分为R_xFe_100-(x+y+z)M_yB_z，其中20≤x≤60，0.1≤y≤15，0.90≤z≤1.20；R选自除Dy、Tb以外的稀土类元素中的一种或者几种，M为Cu、Al、Zr、Ti、Cr、Mo中的一种或几种。

所述第二磁粉占材料总重量0.1-10％，第三磁粉占材料总重量1-15％。

本发明的一种高性能烧结钕铁硼稀土永磁材料的制备方法，包括：

(1)按第二磁粉占材料总重量0.1-10％、第三磁粉占材料总重量1-15％、其余为由第一磁粉制得的主相合金磁体的配比混合，进行氢爆处理，使混合粉末的平均粒径在100μm以下；使用气流磨工艺使混合磁粉的平均粒度控制在2-5μm；

(2)将混合后的磁粉在磁场中在150-200Mpa的压强下等静压，得到坯件；