[发明专利]一种低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法，属于磁体制备技术领域，该制备方法使用锆、钛和铜制成合金粉末，使用镨、钕、硼和铁制成主相粉末，然后将一定量的合金粉末加入到主相粉末中后制成钕铁硼磁体。该制备方法在制备过程中，不使用镝和铽，通过添加Cu、Zr、Ti合金，配合高于1100℃的高温烧结，使得Cu、Zr、Ti的合金晶界限制了主相晶界的移动，阻碍了主相中晶粒的增长，阻断了主相中晶粒之间的磁交换。进而提升了钕铁硼磁体的矫顽力和工作温度，有利于制备得到热稳定性高的磁体，同时不使用稀土金属Dy和Tb，大幅降低了磁体制备的成本。

技术领域

本发明属于磁体制备技术领域，具体涉及一种低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

钕磁铁(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁(NdFeB magnet)，是由钕、铁、硼(Nd₂Fe₁₄B)形成的四方晶系晶体。钕铁硼磁铁具有体积小、重量轻、磁性强等特点。钕铁硼磁铁自发现以来，逐渐被应用于汽车、计算机、信息、航空等领域。但钕铁硼磁铁的居里温度较低，随着工作高温的铸件升高，其磁性会减弱。为了改变钕铁硼磁铁的这一特性，现有技术中通过添加镝(Dy)和铽(Tb)来提高钕磁铁矫顽磁力，改善其高温下的热稳定性和磁性。

Dy和Tb都是稀土金属，含量较其他金属低，并且随着近年来钕铁硼磁铁的广泛应用，Dy和Tb的开采量也持续攀升，使得Dy和Tb成为了昂贵的原料。如果在钕铁硼磁铁的制备过程中能够降低Dy和Tb的使用量或不使用Dy和Tb，则能够大幅降低钕铁硼磁铁的成本。现有技术中虽然有通过添加钴(Co)来提高钕铁硼磁铁的制备方法，但是Co的添加也会造成磁性降低的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种不使用镝和铽，且工作温度较高的低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、按重量百分含量1.5-3％的锆、0.5-2％的钛，余量为铜的材料混合，然后在氩气的保护下进行多次的反复熔炼，最后一次熔炼时将熔化的材料进行速凝铸片，得到合金铸片；

步骤2、按重量百分含量10-15％的镨、13-18％的钕、0.8-1.5％的硼，余量为铁的材料混合，然后在氩气的保护下进行熔炼，熔炼时将熔化的材料进行速凝铸片，得到主相铸片；

步骤3、将合金铸片和主相铸片分别进行氢破，得到合金粉末和主相粉末；

步骤4、在主相粉末中添加2-5％的合金粉末并充分混匀，再经气流磨破碎为2.5-3.8μm的钕铁硼粉末；

步骤5、将钕铁硼粉末在2.1T的取向磁场中压制成型，得到压坯，将压坯在1110-1120℃烧结7-9h，加热速率为8-10℃/min，然后再经过一级回火和二级回火，得到钕铁硼磁体。

本发明的有益效果在于：本发明提供的低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法，在制备过程中不添加Dy和Tb，通过添加Cu、Zr、Ti合金，配合高于1100℃的高温烧结，使得Cu、Zr、Ti的合金晶界限制了主相晶界的移动，阻碍了主相中晶粒的增长，阻断了主相中晶粒之间的磁交换。进而提升了钕铁硼磁体的矫顽力和工作温度，有利于制备得到热稳定性高的磁体，同时不使用稀土金属Dy和Tb，大幅降低了磁体制备的成本。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

本发明最关键的构思在于：使用Cu、Zr、Ti合金代替Dy和Tb，提升钕铁硼磁体的矫顽力和工作温度。

本发明提供一种低稀土含量的钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：