[发明专利]一种钕铁硼磁体及制备方法

说明书

本发明公开了一种钕铁硼磁体及制备方法，通过新型主辅相双合金工艺，主相尽量不含Dy、Tb等重稀土金属，辅相合金中添加重稀土Dy、Tb元素，且辅相合金具有较高的稀土总量，总稀土量约为33‑60wt%，辅相通过缩短脱氢时间，使辅相氢含量较高，氢含量高的辅相熔点更低，辅相采用高能球磨制备成纳米晶合金粉，使得烧结时低熔点纳米晶的辅相可以实现液相烧结，也使得辅相合金中的重稀土元素均匀分布在晶界边缘，在晶粒表层形成改性区，主相晶粒被连续均匀的晶界相包裹，主相晶粒表面具有硬磁壳层，避免了重稀土取代主相晶粒Pr、Nd元素，有效降低了Tb、Dy元素的用量并避免了剩磁下降，同时提高内禀矫顽力。

技术领域

本发明属于烧结钕铁硼稀土永磁材料技术领域，更具体地说，它采用创新的新型主辅相双合金工艺来制备烧结钕铁硼磁体。

背景技术

随着烧结钕铁硼永磁的应用领域越来越广，近年来在汽车电机、风力发电机、伺服电机、直线电机等领域均获得非常大的应用突破。

但是由于稀土是国家战略资源，特别是Dy、Tb等重稀土，储量并不多缺口大，价格也较为昂贵，而为了满足各类电机更高的工作温度，现在的烧结钕铁硼厂家不得不添加较多的重稀土元素Dy和Tb，被迫面临原料紧缺、成本升高的巨大挑战。

本领域传统的应对方法是采用双合金工艺，主相尽量不含Dy、Tb等重稀土金属，辅相合金中添加重稀土Dy、Tb元素，且辅相合金具有较高的稀土总量，然后混合制备烧结钕铁硼磁体，通过这种方法来实现稀土总量的下降，获得更高的内禀矫顽力和磁性能。但由于主辅相合金只是稀土总量不同，主相合金形成主相，辅相合金在烧结过程中也会形成主相，富余的稀土才会重构成晶界富钕相，无法保证辅相合金中的重稀土元素均分布在晶界富钕相，也就是很大部分的重稀土仍然进入主相，造成重稀土元素的浪费。

中国发明专利CN201510391547.3，通过双合金法将表面氧化后的粉末掺入到钕铁硼粉末中，削弱相邻晶体之间的磁交换耦合作用，消除退磁过程中由畴壁移动引发的晶畴反转现象。只能改善晶界，对剩磁造成较多下降，而且却无法降低重稀土用量。

中国发明专利CN201910427299.1，通过添加钨粉末和Cu-Ga合金，获得晶粒尺寸较小且矫顽力较高的无重稀土的烧结钕铁硼磁体。只能细化晶粒，改善晶界提高磁体矫顽力，却无法降低重稀土用量。中国发明专利CN201910582787.X和CN201510789345.4，辅相合金选用Nd氢化物或者PrNd氢化物，只是以氢化稀土的形式将稀土添加至晶界，氢化稀土却不能改善晶界，也不能避免晶界相的稀土进入主相，也就无法更进一步地降低稀土用量。

发明内容

针对现有烧结钕铁硼技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种钕铁硼磁体及制备方法。

所述的一种钕铁硼磁体，其特征在于，包括主相合金和辅相合金，

主相合金的质量占比为90-99％，辅相合金的质量占比为1-10％，主相合金的成分质量百分比为Re_aM_bFe_100-a-b-c-dB_cCo_d；主相合金的Re为Pr、Nd、Dy、Tb、Ho、Gd、Y、Ce中的两种或多种，主相合金的M为Al、Cu、Ga、Zr、Nb、Ti中的两种或多种，其中，a＝28-32wt％，b＝0.3-2.5wt％，c＝0.85-1wt％，d＝0.1-4wt％。

优选地，主相Re尽量不包含Dy、Tb等重稀土元素；稀土Re质量百分比a＝28.8-30wt％；硼B质量百分比c＝0.9-0.96wt％；添加Co的作用是提高居里温度(降低温度系数)，钴Co质量百分比d＝0.5-2wt％。