[发明专利]一种驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体的制备方法，该制备方法利用三主相合金法和低熔点金属添加法，通过优化合金成分设计制备三种主相合金，然后把三种主相合金按比例混合，添加适量的低熔点金属及其合金，制备驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体。采用此种方法制备磁体可以优化磁体中镝和铽的含量、提高磁体的矫顽力，制备出不同磁性能的高性能钕铁硼永磁体，满足客户对磁体磁性能的不同要求，节约生产成本、降低废品率。本发明提供的高性能钕铁硼永磁体的综合磁性能(BH)_max(MGOe)+H_ci(kOe)≥67、H_ci(kOe)≥25，能满足驱动电机对高性能钕铁硼永磁体的磁性能要求。

技术领域

本发明涉及钕铁硼永磁材料及其制备方法，尤其是涉及一种驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体的制备方法。

背景技术

高性能烧结钕铁硼永磁材料主要应用于新能源汽车、风力发电、节能变频空调、节能电梯、以及传统的消费电子等领域。其中，高性能钕铁硼永磁体需求量增长最快的领域是在新能源汽车领域，主要应用于新能源汽车驱动电机。新能源汽车驱动电机主要包括永磁同步电机和三相异步电机，其中永磁同步电机具有效率高、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻等优点，已成为新能源汽车驱动电机的主流。未来几年的纯电动乘用车市场上，永磁同步电机仍将占据主流，交流异步电机的配套将逐年萎缩。

目前，永磁同步电机正向大功率化、高功能化、微型化和环境适应性方向发展，使得磁体厚度和尺寸的要求越来越严格，对高性能烧结钕铁硼永磁体的磁性能要求更高。同时，烧结钕铁硼永磁材料也是制约永磁同步电机性能提升的重要因素。研究开发高磁性能烧结钕铁硼永磁材料用于满足电机性能不断提高的稀土永磁同步电机，已是扩展烧结钕铁硼永磁材料应用领域和推动稀土永磁同步电机发展的必然要求。

驱动电机专用高性能烧结钕铁硼永磁体的制备仍然需要添加适量的重稀土元素，减少重稀土元素用量对于改善磁体的磁性能和降低成本具有重要意义。晶界扩散和重稀土化合物掺杂等新的制备技术已能够实现剩磁不降低的情况下提高磁体的矫顽力。渗重稀土Dy、Tb技术已被生产钕铁硼永磁体的部分企业应用于改善高性能烧结钕铁硼永磁体的磁性能和降低磁体的成本，极大地改善了高性能烧结钕铁硼永磁体的磁性能。但是，这种技术需要新建不同于传统烧结钕铁硼永磁体制备的生产线，需要大量资金投入。

中国专利CN105244131A设计三类主相(Nd,Pr)-Fe-B、轻稀土相和重稀土相(Dy,Tb,Ho,Ga,Er)-Fe-B，获得一种高抗裂度、高矫顽力的多主相Nd-Fe-B型永磁体。此种方法由于没有把重稀土Dy和Tb分开，不利于调节这两种重稀土元素含量；对于用多主相合金法制备驱动电机专用高性能磁体存在诸多弊端。鉴于此，在前期专利CN107146672A和CN105655076A基础上，本发明设计提出一种新的制备驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能的Nd-Fe-B、(Nd, Pr)-Fe-B、(Nd, Pr, Dy)-Fe-B、(Nd, Pr, Tb)-Fe-B、(Nd, Pr, Dy, Tb)-Fe-B等多主相的钕铁硼永磁体。

本发明的另一个目的是提供一种驱动电机专用高性能钕铁硼永磁体的制备方法。

本发明设计主相合金数目为3个，且这三种主相合金具有如下特征：

该永磁体采用三种主相合金成分混合制备得到，且三种主相成分中重稀土元素Dy和Tb不在同一种主相合金中；

三种主相合金成分中一种含有镝元素，主相为(Nd-Pr-Dy)-Fe-B相；一种含有铽元素，主相为(Nd-Pr-Tb)-Fe-B相；一种不含重稀土元素，主相为(Nd-Pr)-Fe-B相；原材料中存在的Ho、Gd、Er等重稀土杂质元素不再上述阐述范围内；

三种主相合金成分的稀土总含量和其他元素含量都相同，且稀土总含量控制在27%~35%的范围内。