[发明专利]一种双合金钕铁硼稀土永磁材料及制造方法

说明书

技术领域

本发明属于永磁材料领域,特别是涉及一种双合金钕铁硼稀土永磁材料及制造方法。

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料,以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛用于医疗的核磁共振成像，计算机硬盘驱动器，音响、手机等；随着节能和低碳经济的要求，钕铁硼稀土永磁材料又开始在汽车零部件、家用电器、节能和控制电机、混合动力汽车，风力发电等领域应用。

     1982年日本住友特殊金属公司首先公开了钕铁硼稀土永磁材料的日本专利1,622,492和2,137,496，随即申请了美国专利和欧洲专利，公布了钕铁硼稀土永磁材料的特性、成分和制造方法，确认了主相：Nd2Fe14B相，晶界相：富Nd相、富B相和稀土氧化物杂质；几乎同时，美国GM公司也申请了十分类似的专利US4,851,058，两专利的不同之处在于制造方法，日本住友金属采用的是粉末冶金工艺。美国GM公司采用快淬的制造方法，先制成粉末，粉末再经过热压或与树脂混合制成磁体。1995年7月日本住友金属又申请了专利US5,645,651, 1995年6月日本三德金属也获得美国专利授权US5,383,978，上述是早期的钕铁硼专利。

2007年4月1日日本日立金属与日本住友金属合并,并且继承了住友金属的钕铁硼稀土永磁体的专利许可的权利与义务。2012年8月17日，日立金属在向美国国际贸易委员会（ITC）提出诉讼时，提出其拥有在美国申请的US6,461,565；US6,491,765；US 6,537,385；US 6,527,874专利。

专利US6,461,565申请日为2001年5月8日，在中国的专利申请号为CN1195600C，专利认为在保护气氛下磁场成型不现实，申请保护在大气条件下磁场成型，工作温度范围为大于5℃小于30℃，相对湿度为40%到65%之间。在此环境下进行粉末压制。压制后有烧结过程。

2001年5月9日申请的专利US6,491,765和2001年7月9日申请的专利US6,537,385，申请保护的范围几乎一样，在中国申请的是一个专利，专利号为CN1272809C，专利把制粉分为两道工序,第一制粉工序用氢破碎法对合金片进行粗粉碎,第二制粉工序涉及使用氧含量在0.02-5%的惰性气体喷射式气流磨进行细磨粉 ,通过旋风收集器收集产品，至少除去一部分小于1μm粒径的超细粉,由此将小于1μm粒径的超细粉占粉末总量控制在10%以下。其实，气流磨都采用旋风收集器收集粉末，小于1μm的颗粒有部分随气流排出是不可避免的过程。

日本日立金属申请于2001年7月10日的US 6,527,874专利，中国专利CN1182548C要求保护的是至少含有金属元素Nb、Mo中的一种的钕铁硼稀土永磁合金熔炼工序的真空速凝技术；日本三德金属公司1992年发明真空速凝制造烧结磁体合金的工艺，日本专利JP4,028,656，1995年1月在美国获得专利授权US5,383,978；随之于1993年2月12日也获得欧盟专利授权EP0,556,751B1和EP0,632,471B1。

发明内容

随着钕铁硼稀土永磁材料的应用市场的扩大，稀土资源短缺的问题越来越严重，尤其在汽车零部件、新能源汽车、风力发电等领域的应用，需要更多的重稀土Dy、Tb以提高矫顽力；因此，如何减少稀土的使用，尤其是重稀土的使用，是摆在我们面前的重要课题。过去也有人想到用双合金的方法提高磁性能，但是他们为了提高主相R2Fe14B的比例，一种合金按较低的接近R2Fe14B的成分的稀土含量熔炼，另一种合金按稀土较高的富稀土相合金熔炼，然后将两种合金按比例混合后制粉，这样能提高磁性能。这种方法的出发点是提高主相R2Fe14B相的比例，减少α- Fe的析出，通过提高主相的比例提高磁性能。我们经过深入研究，多次试验发现：分别熔炼由重稀土Dy、Tb、Ho和Gd组成的A1 合金和由轻稀土La、Ce、Pr和Nd组成的A2合金，然后再经过粗破碎、制粉、磁场成型、烧结等工序制成钕铁硼稀土永磁体可以提高磁性能，明显减少重稀土用量。经过与现有技术对比发现，本发明与现有技术相比有明显改进。

本发明通过以下技术方案实现：                            

     A1的分子式为：R1_x(Fe_1-nCo_n)_100-x-y-zB_yM_z