[发明专利]一种新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体及其制备方法，其特征在于合金成分组成为：镨钕合金18～22％、镝1～2％、铽8～12％、钴1～3％、铜0.1～0.3％、铝0.2～0.6％、镓0～0.5％、铌0～0.5％、锆0～0.2％、硼0.9～1.05％、余量为铁和材料中少量不可避免的杂质；通过速凝铸片、氢破和气流磨三种工艺的合理匹配制备出内禀矫顽力≥40kOe(3184kA/m)的烧结钕铁硼磁体。本发明制备的超高矫顽力钕铁硼磁体的综合磁性能(BH)max(MGOe)+Hci(kOe)≥75，最高工作温度可达200℃以上，可以满足目前新能源汽车电机对高性能烧结钕铁硼磁体的磁性能要求。

技术领域

本发明涉及一种磁性材料及其制备方法，特别是涉及一种新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体及其制造方法。

背景技术

新能源汽车是国家战略性新兴产业的七大领域之一，也是国际上汽车产业的新趋势，用于该类汽车上的高性能钕铁硼永磁体需求量将持续增长。其增长速度最快的是在新能源汽车电机(包括电动机与发电机)方面的应用，每年大约以20％的速度增长；其原因是高性能烧结钕铁硼永磁材料的磁性能、温度稳定性、可靠性提高，可用来制造各种用途的电机。发展新能源汽车(油、电混合动力汽车和纯电动汽车等)已形成全球共识，其中油、电混合动力汽车(HEV)的技术较成熟，各国都已优先发展。随着未来新能源汽车的快速发展，稀土永磁驱动电机将迎来一个更为快速发展的时期。其发展趋势将呈现出高功率密度、高转矩密度、高可控性、高效率、高性能和高价格比等特点，以满足新能源汽车的实际需求。新能源汽车电机的发展迫使高性能烧结钕铁硼永磁体的综合磁性能不断提高，已满足其不同使用性能需要。

烧结钕铁硼永磁体的剩磁和最大磁能积已分别超过其理论值的96％和 92.6％；然而，其内禀矫顽力仅为理论值的12％，不能满足新能源汽车电机的使用性能要求。因此，如何制备超高矫顽力烧结钕铁硼磁体满足电机的性能要求已成为企业提高产品竞争力的研究方向。目前，国内外提高烧结钕铁硼永磁体的内禀矫顽力主要通过添加重稀土元素提高磁体的磁晶各向异性场和改进制备技术优化磁体的显微结构。本发明综合利用上述两种方法，制备出能够满足新能源汽车电机使用性能的超高矫顽力钕铁硼永磁体。

发明内容

为解决现有技术中磁体的内禀矫顽力较低，不能满足新能源汽车电机使用性能的要求，本发明提供了一种超高矫顽力钕铁硼永磁体及其制备方法，通过添加重稀土元素提高磁体的磁晶各向异性场和改进制备技术优化磁体的显微结构，提高烧结钕铁硼永磁体的综合磁性能，能够满足新能源汽车电机的使用性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体，由以下质量分数的组分组成：镨钕合金18～22％，镝1～2％，铽8～12％，钴1～3％，铜0.1～0.3％，铝0.2～0.6％，镓0～0.5％，铌0～0.5％，锆0～0.2％，硼0.9～1.05％，余量为铁和材料中少量不可避免的杂质。

本发明新能源汽车电机用超高矫顽力钕铁硼永磁体的制备方法，步骤如下：

S1、配料熔炼：按配方进行称量，然后通过真空熔炼形成熔融的合金液，以2～4m/s的速度浇铸到铜辊表面冷却形成平均厚度为0.2～0.5mm的合金铸片；

S2、制粉：将步骤(1)所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为100～200 μm的粗粉，加入抗氧化剂进行气流磨制粉，制得中位径粒度为3～5μm 的磁粉；

S3、成型：将步骤(2)所得磁粉在全自动成型压机中自动定量称取，取向压制成坯块，进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结；

S4、烧结：将手套箱中坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结温度 1060～1100℃，保温3～5h后冷却；