[发明专利]高抗裂度、高矫顽力的多主相Nd-Fe-B型永磁体及其制备方法

说明书

本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种高抗裂度、高矫顽力的多主相Nd‑Fe‑B型永磁体及其制备方法。最终磁体中包含具有大小不同、各向异性场H_A不同的多硬磁主相颗粒，且不同主相颗粒所占的体积分数和分布不同，其中Nd为按质量百分比分含量最多的稀土元素；该永磁体的化学式按质量百分比表示为：(Nd,Re)_aFe_{100‑a‑b‑c}B_bTM_c，分别选取能形成不同类型的2:14:1的(Nd,Pr)‑Fe‑B、(Pr,La,Ce)‑Fe‑B、(Dy,Tb,Ho,Gd,Er)‑Fe‑B等多主相材料制备成相应的粗磁粉、细磁粉、纳米晶磁粉，采用粉体吸氢控氧、加压条件下低温液相烧结工艺制备。本发明制备的大块磁体不出现裂纹，同时提高了磁体的抗裂度，具有高矫顽力和高磁能积，其制备技术适于工程化规模生产。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种高抗裂度、高矫顽力的多硬磁主相Nd-Fe-B型永磁体及其制备方法。

背景技术

至今为止，钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，具有高剩磁B_r，高矫顽力H_cj，高磁能积(BH)_max的特点，依然是现代科学技术，如计算机技术、信息技术、航空航天技术、通讯技术、交通运输(汽车)技术、办公自动化技术、家电技术与人体健康和保健技术等关键材料之一，具有不可替代性。随着高技术应用领域的拓展，对稀土永磁材料性能指标的要求已不仅仅是矫顽力、剩磁和磁能积，人们开始更多地关注永磁材料的耐蚀特性、力学特性、服役特性、电磁特性等等，需要新型结构和性能的稀土永磁材料。

在Nd-Fe-B永磁材料中，除Nd外，还包括一种或几种其它的稀土元素Re(Re＝La、Ce、Pr、Dy、Tb、Tb、Ho、Gd、Er等)，通常添加微量或少量的Re稀土元素占据Nd₂Fe₁₄B中的Nd位置，来改善Nd-Fe-B磁体的剩磁和矫顽力，包括用Ce部分替代Nd方面的研究中，冶金工业部钢铁研究总院和麦格昆磁(天津)有限公司分别提出中国专利CN1035737A和CN101694797，这个专利的特点是采用单合金技术，但随着Ce含量的增加，磁体的矫顽力和磁能积均下降较快。另一方面，直接将Ce熔入合金中会使得Ce过多的替代了主相中的Nd而严重恶化磁体的性能。鉴于，Re₂Fe₁₄B的各向异性场HA和磁矩Js各不相同，钢铁研究总院又提出专利/专利申请CN102436892A、CN102800454A和CN103714939A，其特点是充分发挥出具有不同各向异性常数K(对应着不同的各向异性场HA)的Re₂Fe₁₄B晶粒(或颗粒)独特的物理、化学性质，构成了双(硬磁)主相结构的磁体，利用这些颗粒间以及颗粒界面间的磁相互作用，使磁体矫顽力明显高于同类成分的单合金磁体。但上述专利/专利申请制备的磁体中仅限于两种主相，由于没能充分利用不同主相磁体的性能和结构优势，力学性能不能满足应用领域的新需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗裂度、高矫顽力的Nd-Fe-B、Pr-Fe-B、(Nd,Pr)-Fe-B、(Pr,La,Ce)-Fe-B、(Dy,Gd,Er)-Fe-B、(Tb,Ho,Er)-Fe-B、…等多硬磁主相Nd-Fe-B型永磁体。

本发明的另一个目的是提供一种高抗裂度、高矫顽力的多硬磁主相Nd-Fe-B型永磁体的制备方法。

本发明设计主相数目大于2个，并充分利用不同主相磁体的性能和结构优势，实现了磁体的高抗裂度和高矫顽力。