[发明专利]一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备方法，将近正分2:14:1钕铁硼合金作为主合金，将一定成分范围的稀土镝/铽‑铜/铝/镍合金作为辅合金，用双合金法制备烧结钕铁硼磁体，其中稀土镝/铽‑铜/铝/镍合金既是液相烧结助剂，又是晶界相，且与2:14:1主相具有良好的润湿性：稀土镝/铽‑铜/铝/镍合金作为晶界相均匀分布在2:14:1主相的晶界，一方面有效阻碍了主相晶粒间的交换耦合作用，另一方面使镝/铽的渗入发生在晶粒周围，可以提高矫顽力的同时不显著降低剩磁和磁能积。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，更具体地说，它涉及一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体自1983年发明以来因其优异的综合磁性能而得到广泛应用。近年来，随着科技与“低碳经济”的加速发展，烧结钕铁硼材料在风电、变频压缩机、混合动力等高端领域的推广速度和应用范围迅速扩大。这些领域要求钕铁硼磁体既具有较高的剩磁以提供足够大的磁储能，同时具有足够高的矫顽力以保证其在高温下的正常运行。目前烧结钕铁硼的矫顽力比较低，这限制了其应用领域的进一步扩大，因而制备高矫顽力的钕铁硼材料是该领域的主要研究方向之一。众所周知，Dy/Tb等重稀土元素取代烧结钕铁硼主相Nd₂Fe₁₄B晶粒内的Nd，将提高主相磁晶各向异性场，使磁体矫顽力大幅增加。但是重稀土资源稀缺价格昂贵，采用传统合金化法提高矫顽力会大幅增加生产成本，更严重的是，由于重稀土离子和铁离子之间的反铁磁耦合，造成元素添加后剩磁及磁能积大幅下降。

最近，人们开发出晶界扩散渗镝技术对磁体进行改性处理。经该技术处理后Dy元素有效分布于晶界周围，形成(Nd,Dy)₂Fe₁₄B改性区，避免了过多取代主相晶粒内部Nd元素，有效降低Dy元素使用量并避免剩磁下降，同时提高矫顽力。目前为止，多个文献报道了用蒸镀、溅射、涂覆等方法有效的在磁体表面附着含Dy化合物或Dy金属层进行晶界扩散提高了磁体矫顽力。但是上述方法仍存在生产效率低、成本高、批量生产难度大以及设备投入大或矫顽力提高不明显等弊端。

本发明采用双合金工艺将低熔点稀土镝/铽-铜/铝/镍合金与钕铁硼合金混合烧结，使低熔点稀土镝/铽-铜/铝/镍合金进入晶界，成为晶界相，成功得到渗镝/渗铽的钕铁硼磁体，提高磁体矫顽力的同时不显著降低剩磁和磁能积，从而提高磁体的磁性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备方法，该方法采用将低熔点稀土镝/铽-铜/铝/镍合金作为晶界相与主相烧结，使得镝/铽保留在晶界处，相当于在钕铁硼磁体的晶界处渗入了镝/铽，制得具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：

一种具有高矫顽力的烧结钕铁硼磁体的制备方法，将近正分2:14:1钕铁硼合金作为主合金，将一定成分范围的稀土镝/铽-铜/铝/镍合金作为辅合金，用双合金法制备烧结钕铁硼磁体，其中稀土镝/铽-铜/铝/镍合金既是液相烧结助剂，又是晶界相，且与2:14:1主相具有良好的润湿性：

制备步骤为：

a、设计近正分2:14:1钕铁硼合金和稀土镝/铽-铜/铝/镍合金成分并分别铸锭；

b、将近正分2:14:1钕铁硼合金和稀土镝/铽-铜/铝/镍合金铸锭分别制粉；

c、将一定分数的稀土镝/铽-铜/铝/镍合金粉与近正分2:14:1钕铁硼合金粉混合均匀；

d、混合粉经过磁场压型、等静压并真空烧结致密化；

e、回火热处理后得到产品；

其中稀土镝/铽-铜/铝/镍合金中镝或铽所占原子百分数为60～90％。