[发明专利]一种用于轻量化汽车的钕铁硼复合磁性材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于轻量化汽车的钕铁硼复合磁性材料及制备方法。所述钕铁硼复合磁性材料由以下步骤制得：a、称取钕铁硼主体合金原料并吸氢、脱氢处理，制得粗颗粒；b、加入气流粉碎机中制得细粉末；c、在氦气保护下与多孔泡沫铁材料搅拌混合，制得半成品；d、取向成型后真空烧结处理，冷却，制得用于轻量化汽车的钕铁硼复合磁性材料。所述方法具有以下有益效果：本发明通过使用多孔泡沫铁来改性钕铁硼磁性材料，孔隙均匀性好，材料质轻，可用于汽车实现减轻汽车重量的目的，并且加工工艺简单，所得材料晶型结构均一，产品分散均匀，纳米增强增韧明显，可以广泛用于轻量化汽车中。

技术领域

本发明涉及汽车材料领域，具体涉及汽车磁性材料，尤其是涉及一种用于轻量化汽车的钕铁硼复合磁性材料及制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料，作为稀土永磁材料发展的最新结果，由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。钕铁硼永磁材料是钕、铁、硼等的合金，又称磁钢。钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，同时高能量密度的优点使钕铁硼磁性材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，从而使得仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。

随着“节能环保”的理念越来越被社会广泛关注，轻量化也逐步应用到 普通汽车领域，在提高操控性的同时还能有出色的节油表现。现有文献及专利报道，降低汽车重量的途径是在车身上大量使用轻型多孔材料，如铝、镁等合金多孔材料，聚氨酯夹心板材料，这些材料的制造成本较高。铝、镁等合金多孔材料只能采取本体金属热融发泡，不能像多孔铁、镍等金属可以在均匀性很强的多孔聚氨酯海绵表面采用电沉积工艺制备，因此泡沫铝或铝镁合金材料的孔隙均匀性极差，通孔与闭孔互相混合并存，无法有效起到汽车轻量化的作用；同时，孔隙的不均性也会造成材料的承受力不均匀。如何研制出高强度、轻量化的优质多孔金属复合磁性材料仍是本领域的一大难题。

专利申请号201611217071.2公开了一种适用于新能源汽车的钕铁硼磁体的制备方法。按重量百分比称取镨钕金属28.25%、镝2.75%、硼0.98%、铌0.3%、铝0.6%、钴2%、铜0.2%、铽0.25%、镓0.2%、纯铁64.47%混合均匀，并通过真空感应甩带炉中熔化、铜轮上冷却、氢碎反应炉中反应、添加氧化剂、搅拌、研磨从而得到磁粉。然后将磁粉根据产品尺寸大小制作模型，并在全密封、低氧的环境中，经过高磁场压机压制，并经过20Mpa的高强压力压制成密度为4.4~4.8g/cm3的生胚产品；进真空烧结炉中，在真空状态下，用1020~1045℃高温保温5小时，用850~950℃中温保温3小时，用500~560℃低温保温5小时，从而获得钕铁硼磁钢产品。

专利申请号201610424512.X公开了一种高性能钕铁硼永磁材料，其特征在于：该永磁材料由以下重量百分比的各个组分组成：PrNd 31~35%，Gd0.5~1%，Ga 0.05~0.15%，Zr0.05~0.15%，B 0.8~1.6%，Co 0.2~0.5%，Al 0.1~0.4%，Cu 0.05~0.2%，Mo 0.05~0.3%，Ti0.05~0.3%，LaCe 0.1~0.5%，余量为Fe。此发明合理控制PrNd含量以及Nd的含量，同时通过添加稀土和Zr等元素，提高了磁体整体的最大磁能积，从而减小磁体的使用量，更加轻量化、价格成本低。

专利申请号201510823954.7公开了一种多孔取向钕铁硼磁环，包括本体，本体为环形，本体内部部分区域具有微孔结构，微孔孔径1.0~2.3mm，微孔结构区域占本体总体积的10~25%，本体具有磁化区，所述磁化区至少部分的磁场方向按照halbach阵列取向，磁化区的halbach阵列取向所形成的增强磁场在本体的外部。此发明通过结合磁体中的局部中空结构以及halbach阵列取向，以在降低磁体平均密度，调整重心的同时，避免场强性能的降低，从而提高应用的效率与便利性。