[发明专利]一种复合稀土类异方性粘结磁体及其制备方法

说明书

一种复合稀土类异方性粘结磁体及其制备方法，该复合稀土类异方性粘结磁体包括Nd‑Fe‑B系磁粉、Sm‑Fe‑N系磁粉、粘结剂以及无机纳米分散剂；该制备方法包括用HDDR法制备Nd‑Fe‑B系磁粉，用粉末冶金法制备Sm‑Fe‑N系磁粉，将Nd‑Fe‑B系磁粉、Sm‑Fe‑N系磁粉、粘结剂和无机纳米分散剂按特定比例混合，最终制成复合稀土类异方性粘结磁体。本发明通过加入无机纳米分散剂，使得在粘结剂与Nd‑Fe‑B系磁粉和Sm‑Fe‑N磁粉混合过程中，可以对细微Sm‑Fe‑N粉末进行充分的分散，使细微Sm‑Fe‑N粉末和粘结剂均匀地包覆在异方性Nd‑Fe‑B系磁粉表面，能够进一步提升复合磁体的综合磁性能、密度及组织均匀性。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，特别涉及一种复合稀土类异方性粘结磁体及其制备方法。

背景技术

用于粘结钕铁硼永磁材料的磁粉主要分为各向同性和异方性两大类。目前各向同性钕铁硼磁粉采用熔体快淬法制备，最大磁能积为12-16MGOe，由此制备的同性钕铁硼粘结磁体最大磁能积不超过12MGOe；而异方性钕铁硼粘结磁粉，通常采用HDDR法制备，由于其微观组织的特殊性，即细小晶粒(200-500nm)在[001]易磁化轴方向的平行排列，使得其最大磁能积可达到各向同性粘结磁粉的2-3倍，经模压或者注塑成型工艺，可以制备高性能异方性粘结磁体，符合电机器件小型化、轻量化和精密化的发展趋势。

在磁体成型过程中，单一粒度尺寸范围不利于成型磁体密度的提升。最好的方式就是粗粉和一定比例的细粉进行合理的配比，使得细粉可以填充到粗粉形成的空隙中，从而提升磁体的压制密度。而HDDR法制备的Nd-Fe-B系磁粉是通过吸氢-歧化-脱氢-再聚合过程制备的，其磁粉粒度尺寸在50-200微米之间。由于其活性较高，通过后续破碎，会导致磁粉氧含量大幅上升，磁性能降低，不易通过破碎制备更细粉。

通过添加更细粒度(1-12微米)的异方性Sm-Fe-N磁粉，则可以有效提升成型磁体的密度。专利文献ZL200410085531.1中，公开了粘结磁体由特定的平均颗粒直径和配合比的表面被界面活性剂覆盖的含有6at％以下Co的R1系d-HDDR粗磁铁粉末和表面被界面活性剂覆盖的R2系细微磁铁粉末、以及作为粘结剂的树脂所构成。但是由于R2系细微磁铁(Sm-Fe-N)的颗粒尺寸在1-10微米范围，易团聚，不容易分散，势必对成型磁体过程中细微磁铁粉末的分布均匀性以及压制磁体综合磁性能和密度产生不利影响。对如何克服易团聚的问题，未做任何描述和记载。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合稀土类异方性粘结磁体及其制备方法，该方法通过加入无机纳米分散剂，使得在粘结剂与Nd-Fe-B系磁粉和Sm-Fe-N系磁粉混合过程中，可以对细微Sm-Fe-N粉末进行充分的分散，使细微Sm-Fe-N粉末和粘结剂均匀地包覆在异方性Nd-Fe-B系磁粉表面，能够进一步提升复合磁体的综合磁性能、密度及组织均匀性。

为了实现以上目的，本发明拟采用以下方案：

本发明的第一方面提供了一种复合稀土类异方性粘结磁体，包括Nd-Fe-B系磁粉、Sm-Fe-N系磁粉、粘结剂和无机纳米分散剂；

其中，Sm-Fe-N系磁粉含量为5-30wt.％，粘结剂含量为1-10wt.％，无机纳米分散剂含量为0.1-2wt.％，余量为Nd-Fe-B系磁粉。

进一步的，所述无机纳米分散剂是Al₂O₃、SiO₂或TiO₂中的任何一种或几种，粒度大小为30-100nm。

进一步的，所述Nd-Fe-B系磁粉的圆形度为0.6-0.8。

进一步的，所述Sm-Fe-N系磁粉的平均粒度为1-12微米。

进一步的，所述异方性粘结磁体的方形度大于30％。