[发明专利]一种低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法。本发明技术方案中低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：(1)分别熔炼高镧铈基体和富钕镨相得到高镨钕基体速凝片和富钕镨相速凝片，将高镨钕基体速凝片和富钕镨相速凝片分别依次通过氢破、气流磨破碎成粉末；(2)将高镧铈基体粉末和富钕镨相粉末混合后进行取向成型，等静压处理，一次烧结及一次回火热处理后得到毛坯磁体；(3)在毛坯磁体表面形成渗透金属，二次烧结及二次回火热处理后得到高性能钕铁硼磁体。通过在高镧铈基体添加能够均匀分布的富钕镨相，并通过渗透工艺使渗透金属进入磁体结构组织，最终获得具有较高内禀矫顽力的钕铁硼磁体。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

随着国家对节能减排的大力支持以及石油价格的暴涨，以特斯拉、比亚迪为龙头的新能源汽车企业蓬勃发展，烧结钕铁硼磁体自身的高磁能积是新能源汽车不可或缺的助力，为新能源汽车提供强大动力支持，因此烧结钕铁硼的使用量越来越大，性能要求也越来越高。稀土价格的迅猛上涨，导致新能源汽车需要的磁钢成本增长较大，使得新能源汽车面对锂金属价格大涨的同时，也要面对钕铁硼磁钢的大幅上涨。

传统烧结钕铁硼使用的是镨、钕、镝、铽等贵重稀土元素，在稀土中的蕴藏量比镧、铈等少很多，价格也是镧、铈的10倍以上。在烧结钕铁硼中添加一定比例的镧、铈替代镨、钕、镝、铽、等贵重稀土元素，是行业低性能产品的通用做法，而高性能产品中，因为镧、铈对内禀矫顽力等性能的不利影响，不能添加或只能极少量添加镧、铈，这也是高性能钕铁硼成本较高的原因。高镧铈的烧结钕铁硼磁体也可以通过扩散工艺达到提升内禀矫顽力的目的，但因为镧铈相在晶界中多以颗粒状结晶体存在，不能象富钕镨相一样均匀的包裹在钕铁硼主相中，使得渗透的效果大大降低。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法，可以在不损失钕铁硼磁性能的同时降低钕铁硼的生产成本。

本发明技术方案中一种低成本高性能钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别熔炼高镧铈基体和富钕镨相得到高镨钕基体速凝片和富钕镨相速凝片，将高镨钕基体速凝片和富钕镨相速凝片分别依次通过氢破、气流磨破碎成粉末；

(2)将高镧铈基体粉末和富钕镨相粉末混合后进行取向成型，等静压处理，一次烧结及一次回火热处理后得到毛坯磁体；

(3)在毛坯磁体表面形成渗透金属，二次烧结及二次回火热处理后得到高性能钕铁硼磁体。

本发明在高镧铈基体中添加能够均匀分布的富钕镨相作为晶界相，少量的富钕镨相沿基体晶粒边缘均匀分布，并包围基体相晶粒，起到去交换耦合的作用，实现磁硬化，达到提高钕铁硼磁体内禀矫顽力的目的。通过PVD工艺在毛坯磁体表面镀上渗透金属，高温下渗透金属缓慢渗透进入磁体的组织结构中，改善高镧铈磁体的晶界相，获得具有较高内禀矫顽力的钕铁硼磁体。

进一步地，高镧铈基体的化学分子式为(Pr_xNd_1-x)_a(M1)_b(M2)_cCo_dB_e Fe_{100-a-b-c-d-e}，0.2≤x＜1，20.0≤a≤28.0，2≤b≤10，0＜c≤0.5，0.4≤d≤0.8，0.9≤e≤1.2，M1为La、Ce、Dy、Ho、Er、Yb中的一种或多种，M2为Cu、Al、Cd中的一种或多种；