[发明专利]一种高强韧性钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强韧性钕铁硼磁体，包括主料和辅料组成，所述的辅料由Cu、Co、Al、Sn、Ti、Si、Mn、Ni、Ga、Ge、Zn、Sb、Ag、In中的至少两种物质组成，所述主料的重量百分含量为96.1％～99.35％，所述辅料的重量百分含量为0.65％～3.9％。由于添加Cu、Co、Al、Sn、Ti、Si、Mn、Ni、Ga、Ge、Zn、Sb、Ag、In等辅料，这些辅料会跟主料进行复合，在合金中形成弥散相，从而使得晶粒细化或晶界强韧化，提高磁体强韧性。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，更具体地说，它涉及高强韧性钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

Nd-Fe-B具有高磁能积、高性价比等其他类型永磁材料无法比拟的优势，是目前应用最广泛的稀土永磁材料。到2015年，钕铁硼产品的世界需求量将高达20万吨，可见在未来较长的时间，钕铁硼材料仍会在现代信息技术产业中担当重要的角色。

Nd-Fe-B磁体的主要磁技术性能指标是剩磁B_r、矫顽力H_c(内禀矫顽力H_cj和磁感矫顽力H_cb)、磁能积(BH)_max和居里温度T_c。作为一种功能材料，一直以来，永磁材料的研究者和生产者对它的研究重点都是放在如何提高磁性能上，在其晶体结构、微观组织、磁畴形态、内禀矫顽力机制等方面最大限度地挖掘材料的潜力，提高永磁材料的B_r、H_c、(BH)_max和T_c。经过近30年的发展，取得了很好的成果，烧结Nd-Fe-B磁体的最大磁能积已经由问世之初的279kJ/m(35MGOe)提升到474kJ/m(59.5MGOe),达到了理论值512kJ/m(64MGOe)的93％；剩磁也已经从1.23T提升到1.555T，达到了理论值1.6T的96％以上，这为新产业的出现和技术进步提供了重要的物质保证。

随着烧结钕铁硼稀土永磁材料磁性能的不断提高，其力学性能的缺点成了稀土永磁材料的致命弱点，大大限制了应用领域的进一步扩大。其力学性能如表.1所示，稀土永磁材料的抗拉、抗弯强度均较低，抗压强度较高；且其断裂韧性K_IC比普通金属材料低1～2个数量级，与陶瓷材料的断裂韧性相当。强韧性差使稀土永磁材料在加工过程中容易开裂、掉渣，这大大降低了磁体的成品率和加工精度，提高了磁体的加工成本，限制了磁体在高精度仪器仪表行业的应用。同时，由于稀土永磁材料的强韧性差，抗震、抗冲击能力也相应较差，使得材料在对抗震、抗冲击力要求较高的场合的应用也受到限制，比如，航空仪表和高速电机等领域。近年来，钕铁硼稀土永磁材料的力学特性越来越受关注，如何提高烧结钕铁硼稀土永磁体的强韧性已经成为了迫在眉睫的重要课题。

表1烧结钕铁硼永磁体的力学性能指标

发明内容

本发明的目的是提供一种高强韧性的钕铁硼磁体及其制备方法。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：

一种高强韧性钕铁硼磁体，包括主料和辅料组成，所述的辅料由Cu、Co、Al、Sn、Ti、Si、Mn、Ni、Ga、Ge、Zn、Sb、Ag、In中的至少两种物质组成，所述主料的重量百分含量为96.1％～99.35％，所述辅料的重量百分含量为0.65％～3.9％。

进一步优化为：所述的主料由B、Fe和PrNd或Nd组成，所述的PrNd或Nd在主料中的重量百分含量为30.2％～33.2％，所述的主料中的B的重量百分含量为0.9％～1.5％，余量为Fe。