[发明专利]一种低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土钕铁硼永磁材料技术领域，具体涉及一种低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

稀土钕铁硼永磁材料是二十世纪八十年代初发明的第三代稀土永磁功能材料，其具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积的优异磁特性是其它永磁材料所无法代替的，因此被广泛的应用于能源、交通、机械、电子等国民经济各领域并成为支撑当代电子信息产业的重要基础材料之一，引导着电子产品向节能、环保、高效、轻便的方向不断发展。甚至国际上还把稀土钕铁硼永磁材料的人均用量作为衡量世界各国人民生活水平与现代化程度的重要标志之一。

在现有技术中，为获得高矫顽力主要是运用重稀土元素Dy、Tb、Ho，及其它非稀土金属Nb、Cu、Al、Ga、Ti、V、Mn、Zn、Zr、W、Si、Sn、Cr、Mo等元素的复合添加。而重稀土元素Dy、Tb、Ho属于稀缺资源且成本较高，不利于保护不可再生资源的有效利用，同时也增加了生产成本。虽然采用低氧工艺、微粉工艺或低氧与微粉相结合的复合工艺来充分体现材料本身的磁性能特性，也能起到减少重稀土元素使用量的目的，但就目前而言，因受大生产过程中工艺设备的诸多限制，在我国仍处于试验和探索阶段。

如专利号为8510978的日本专利、专利号为99801229.7的日本专利以及专利号为200510084295.6的日本专利均采用了添加重稀土元素Dy、Tb、Ho来获得高矫顽力的性能，这不能改变对重稀土元素Dy、Tb、Ho的依赖程度。

发明内容

本发明针对目前稀土钕铁硼永磁材料高矫顽力对重稀土元素Dy、Tb、Ho的依赖的现状，提供一种低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体及其制备方法，通过生产过程中使用稀土元素粉末对钕铁硼稀土永磁体的有效相——富钕相进行有效补偿以弥补在生产过程中造成的稀土钕铁硼永磁体富钕相的损失，从而在制备过程中减少重稀土元素的使用量并得到批量生产性能一致性优良的低重稀土高矫顽力钕铁硼稀土永磁材料及其产品。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体，其组成成分为Re_αFe_100-α-β-γB_βM_γ；

Re为稀土元素，包括选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Tb、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和Sc中的一种或一种以上的元素；

M为添加元素，包括选自Ti、V、Cr、Ni、Zn、Ga、Ge、Al、Zr、Nb、Co、Cu、Ag、Sn、W、Pb、Bi和Pd中的一种或一种以上的元素；

Fe为Fe和不可避免的杂质；

α、β和γ为各元素的原子百分比含量，其中：12≤α≤18，5.3≤β≤6.5，0.1≤γ≤8。

本发明的技术方案是通过在生产过程中使用稀土元素粉末对钕铁硼稀土永磁体的有效相——富钕相进行有效补偿以弥补在生产过程中造成的稀土钕铁硼永磁体富钕相的损失，从而在制备过程中减少重稀土元素的使用量并得到批量生产性能一致性优良的低重稀土高矫顽力钕铁硼稀土永磁材料及其产品。

作为优选方案，所述的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Dy和Tb中的一种或多种。

作为优选方案，15≤α≤18。

作为优选方案，5.8≤β≤6.2。

作为优选方案，2≤γ≤3。

一种低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

1）采用机械破碎或氢爆加气流磨方式对钕铁硼稀土永磁材料合金进行破碎，制得平均粒径在2.5-5.0μm的钕铁硼稀土永磁材料合金粉末；

2）将稀土元素微粉通过各类破碎工艺获得平均粒径在1.5-3.6μm的稀土微粉；破碎工艺包含机械破碎工艺（如球磨破碎、气流磨破碎）、物理化学方法的破碎工艺（如氢破碎）及机械加物理化学方法破碎（如氢破碎加气流磨破碎）等；

3）将上述制得的稀土微粉按照0.3%-5%的重量百分比加入到钕铁硼稀土永磁材料合金粉末中，混合均匀；

4）将混合后的合金粉末在磁场强度≥1.5T的取向磁场中压制成型毛坯；

5）将成型毛坯放入真空烧结炉内进行高温烧结，烧结温度1050℃-1120℃，烧结时间1.0-6.0小时，并进行回火处理，制得低重稀土高矫顽力烧结钕铁硼磁体。

作为优选方案，所述步骤5）回火工艺采用460℃-530℃恒温2-5小时。