[发明专利]一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法，通过烧结钕铁硼磁体内部耐温性的三维分布模型，将烧结钕铁硼磁体在三维空间内进行分解，同时将剩磁相同、最高可使用温度不同的钕铁硼粉末定向导入三维空间后，压制成型，制得具有耐温性分布的烧结钕铁硼磁体，该磁体在高温区域具有较高的最高可使用温度，在低温区域具有较低的最高可使用温度，且制造成本相较于现有的耐温性好的磁体低。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法。

背景技术

磁性是物质的基本属性之一，磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料，其包括永磁材料、软磁材料、磁致伸缩材料、磁制冷材料等。其中，永磁材料已广泛应用于航空航天、国防军事、磁力传动装置、电子仪表、医疗器械、家用电器等诸多领域，并成为机械、动力、电子信息等产业赖以发展的物质基础。其开发、生产和应用程度是现代国家经济发展程度的标志之一，在国民经济和社会活动中扮演着重要的角色，当代永磁材料的家庭平均使用量被用来作为衡量现代国民生活水平的标准。永磁材料又称“硬磁材料”，指的是磁化饱和后不易退磁而能长期保留磁性的一种功能材料，包括铁氧体永磁、钐钴永磁、钕铁硼永磁等。

其中，烧结钕铁硼永磁材料是重要的基础功能材料，是目前为止性能最强的一类永磁材料。但烧结钕铁硼材料也存在一定的缺陷，比如其耐温性较差（磁体的耐温性一般用最高可使用温度来表征，最高可使用温度越高，说明磁体的耐温性越好），因此严重制约了其在高温领域的应用。

当前，为了抑制高温导致的磁性能降低问题，主要是通过提高磁体的整体耐温性—使磁体的整体最高可使用温度高于磁体使用过程中的最高温度来实现的，通过这种手段虽然提高了整体的耐温性使得其可以满足应用需求，但是该方法仍然存在两个明显的不足：①当均匀的磁体受到不均匀的温度场影响时，磁体内部不同位置的磁性能不同，导致其提供的磁场不均匀；②耐温性好的磁体的生产制造成本高，整体提高耐温性会导致磁体生产制造成本的显著提升。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种烧结钕铁硼磁体及其制备方法，该烧结钕铁硼磁体具有耐温性分布，在高温区域具有较高的最高可使用温度，在低温区域具有较低的最高可使用温度，解决了现有的磁体受到不均匀温度场影响导致的磁场不均匀，以及耐温性好的磁体生产成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

制备n种钕铁硼粉末，n≥2，所述钕铁硼粉末的剩磁相同、最高可使用温度不同；

建立待制备烧结钕铁硼磁体内部耐温性的三维分布模型，同时根据所述三维分布模型将待制备烧结钕铁硼磁体在三维空间分解成最高可使用温度不同的微小磁体；

根据所述三维分布模型，将所述钕铁硼粉末导入三维空间后，压制成型，制得磁性生坯；

将所述磁性生坯经烧结和时效处理制成具有耐温性分布的烧结钕铁硼磁体。

进一步的，所述钕铁硼粉末的主要成分为钕铁硼合金，所述钕铁硼粉末的平均粒度在1μm-20μm；

所述钕铁硼粉末的最高可使用温度为由所述钕铁硼粉末制备的烧结磁体，在加工成Φ10mm×7mm尺寸时，开路磁通不可逆损失等于5%的温度。

进一步的，所述微小磁体的三维尺寸在1mm-20mm之间。

进一步的，所述三维分布模型是根据待制备烧结钕铁硼磁体在使用环境中受到的温度场分布特点建立。

进一步的，所述压制成型的具体步骤为：将所述钕铁硼粉末按照所述三维分布模型全部导入三维空间后，施加取向磁场和压力，压制成型。

本发明还公开了一种烧结钕铁硼磁体，采用上述制备方法制备而成。