一种耐热R-Fe-B系永磁材料及其制备方法技术

技术编号:3108274 阅读:173 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种耐热R-Fe-B系永磁材料,涉及一种复合金属稀土永磁材料,特别是具有高耐热性的R-Fe-B永磁材料。其特征在于其永磁材料的原子百分比组成为R:11%-19%、Co:5.5%-10%、Nb:1.0%-3.0%、Ga:0.1%-2%、Cu:0.1%-2%、B:6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。本发明专利技术的R-Fe-B永磁材料耐热性好,内禀矫顽力至少为2200KA/m,最大磁能积至少为223KJ/m↑[2],剩磁至少为1.08T,在260℃的不可逆损失小于8%。

【技术实现步骤摘要】

一种耐热R-Fe-B系永磁材料,涉及一种复合金属稀土永磁材料,特别是具有高耐热性的的R-Fe-B永磁材料。
技术介绍
近年来,人们一直在致力于研究R-Fe-B的耐热性。在连法增等人申请的“耐热R-Fe-B系永磁材料及其制造方法”(CN1067134A)中介绍了一种耐热R-Fe-B材料,其特点是在R-Fe-B的基础上,添加Co,Mo,Al,以及Dy2O3,使此材料能在200℃工作,α=-0.078%/℃,Wirr200℃=-6.0%。石永金在“一种耐热钕铁硼永磁材料及其制备方法”(CN1308344)中介绍的钕铁硼材料,其特点是在R-Fe-B的基础上,添加Co,Ga,Nb,是材料在150℃时的α=-0.048%/℃,使此材料在150℃工作点上有很好的温度稳定性。上述材料尽管在R-Fe-B的耐热方面做了很大的改进,但对于在200℃以上工作的R-Fe-B永磁材料还有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术存在的不足,提供一种能在200℃以上稳定工作的耐热R-Fe-B系永磁材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于其永磁材料的原子百分比组成为R11%-19%、Co5.5%-10%、Nb1.0%-3.0%、Ga0.1%-2%、Cu0.1%-2%、B6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。本专利技术的一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于R为Nd和其它稀土元素Pr、Tb、Dy、Sm、Yb中的一种或几种的混合物。本专利技术的一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于所述的永磁材料的原子百分比组成为Nd9%-12at%、Dy1%-3%、Tb0.1%-2%、Co5.5%-10%、Nb0.5%-2%,Ga0.1%-1%、Cu0.1%-0.5%,B6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。一种耐热R-Fe-B系永磁材料的制造方法,其特征在于制备过程包括下列步骤a.按名义合金成份配料,在真空或惰性气氛状态、1300℃-1600℃温度下熔融,冷却成铸锭;b.将合金铸锭制粉粗破和精磨至粉末平均粒度为2-5μm;c.将合金粉末在大于6T的脉冲磁场下压制成型,再经过冷等静压二次成型制成毛坯;d.成型后的毛坯在1000-1200℃,在真空度高于10-2Pa的条件下,烧结1-4小时后,气淬冷却;然后在800-1000℃,真空度高于10-2Pa的条件下,热处理1-4小时后气淬冷却;最后在450-650℃,真空度高于10-2Pa的条件下,热处理1-4小时后,气淬冷却。本专利技术的耐热R-Fe-B永磁材料,其制备过程采用常规的烧结生产工艺设备,工艺易于实现。本专利技术的耐热R-Fe-B永磁材料,在R-Fe-B系合金中,按特定比例添加Co,Ga,Nb,Cu,使材料的耐热性能有大幅提高。R含量低于11at%,材料矫顽力低,R大于19at%,合金中存在大量富R相和无磁相,磁能积低。Co含量小于5.5at%,高温性能低,Co大于10at%时,磁性能低,特别是矫顽力降低。B含量小于6at%时,矫顽力低,B大于9at%时,磁能积低。微量加入的Nb,Ga,Cu等元素提高原子间的相互作用,提高分子间的各向异性场,在合金中形成弥散相,钉扎磁畴,对提高合金的矫顽力和高温性能有很好的帮助。本专利技术的合金永磁材料突破了200℃的R-Fe-B的工作温度限制,在260℃甚至更高的条件下仍具有很好的温度稳定性,其具体表现为iHc>2200KA/m,(BH)max>223KJ/m2,Br>1.08T,Wirr260℃>-8%。具体实施例方式一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其原子百分比组成为Nd9%-12at%、Dy1%-3%、Tb0.1%-2%、Co5.5%-10%、Nb0.5%-2%,Ga0.1%-1%、Cu0.1%-0.5%,B6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。制备过程包括下列步骤a.按名义合金成份配料,在真空或惰性气氛状态、1300℃-1600℃温度下熔融,冷却成铸锭;b.将合金铸锭制粉粗破和精磨至粉末平均粒度为2-5μm;c.将合金粉末在大于6T的脉冲磁场下压制成型,再经过冷等静压二次成型制成毛坯;d.成型后的毛坯在1000-1200℃,在真空度高于10-2Pa的条件下,烧结1-4小时后,气淬冷却;然后在800-1000℃,真空度高于10-2Pa的条件下,热处理1-4小时后气淬冷却;最后在450-650℃,真空度高于10-2Pa的条件下,热处理1-4小时后,气淬冷却。合金铸锭制粉包括两个步骤粗破和精磨。粗破通常使用碎矿机,鄂式破碎机,布朗破碎机,盘式破碎机等,精磨通常使用气流磨、振动破碎机、球磨等。每一种破碎都是在无氧环境中进行的,以避免粉末增氧。所以,通常在有机溶剂或惰性气体中进行。下面对本专利技术所提供的实施例进行说明,但本专利技术并非仅限于下述的实施例。实施例1合金组成11.7Nd2Dy2Tb5.5Co1.3Nb1Cu2GaB9余Fe,即原子百分比组成为11.7%Nd、2%Dy、2%Tb、5.5%Co、1.3%Nb、1%Cu、2%Ga,9%B,余量为Fe和不可避免的杂质。制备时按名义合金配料,进行真空熔炼,然后在N2气中进行粗磨和精磨,得到平均粒度5μm的合金粉。合金粉加入微量抗氧化剂和润滑剂混匀,进行压制,压力4.6MPa,脉冲磁场6T。压坯再经过200MPa等静压,然后进行真空烧结。1100℃真空烧结2h,900℃回火1h,600℃回火1h。烧结和回火均采用气淬快冷至室温。烧坯表面磨光,充磁,得到Φ10×10的圆棒。磁性能如表1所示。为了对比,还准备了另3个配方的NdFeB材料。对比样118Nd1.5Co2.5Al0.2Mo6.5B余Fe对比样218Nd1.5Co2.5Al0.2Mo6.5B余Fe+3wt%Dy2O3对比样310.95Nd2.25Dy1.8Tb6.24Co1.56Nb0.78Ga8B余Fe。表1 实施例2合金组成10.5Nd1Dy9Co2Nb1Cu2Ga2Tb6.2B余Fe。制备工艺同例1,加工成Φ20×14的圆棒,充磁,磁性能如表2所示,对比样同例1。表2 实施例3合金组成9Nd3Dy9Co2Nb1Cu2Ga2Tb6B余Fe。制备工艺同例1,加工成Φ10×10的圆棒,充磁,磁性能如表3所示,对比样同例1。表3 实施例4合金组成12Nd1Dy6Co2Nb1Cu2Ga2Tb6.8B余Fe。制备工艺同例1,加工成Φ10×10的圆棒,充磁,磁性能如表4所示,对比样同例1。表4 实施例5合金组成11.45Nd1Dy5.5Co1.5Nb2Cu2Ga1.5Tb6.2B余Fe。制备工艺同例1,加工成Φ4×4的圆棒,和R20.5×R25×8的瓦片,其高温性能如表5所示。表5 表磁单位Gs 从实施例可看出,根据本专利技术可获得高矫顽力,高热稳定性的永磁材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于其永磁材料的原子百分比组成为R:11%-19%、Co:5.5%-10%、Nb:1.0%-3.0%、Ga:0.1%-2%、Cu:0.1%-2%、B:6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于其永磁材料的原子百分比组成为R11%-19%、Co5.5%-10%、Nb1.0%-3.0%、Ga0.1%-2%、Cu0.1%-2%、B6%-9%,余量为Fe和其它不可避免杂质。2.根据要利要求1所述的一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于R为Nd和其它稀土元素Pr、Tb、Dy、Sm、Yb中的一种或几种的混合物。3.根据要利要求1所述的一种耐热R-Fe-B系永磁材料,其特征在于所述的永磁材料的原子百分比组成为Nd9%-12at%、Dy1%-3%、Tb0.1%-2%、Co5.5%-10%、Nb0.5%-2%,Ga0.1%-1%、Cu0.1%-0.5%,B6%-...

【专利技术属性】
技术研发人员:周济孙明炜罗建军贺新杰谈萍张晗亮孙杏囡
申请(专利权)人:西北有色金属研究院
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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