一种高矫顽力纳米晶热压磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高矫顽力纳米晶热压磁体及其制备方法，通式为REaMbFecBd，采用REiMj合金的粉末包裹表面光洁的通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体，经真空热处理1-5小时得到合金，进行切割得到所述的磁体，其中，RE、M、a、b、c、d、e、f、g、h、i和j的定义如说明书和权利要求书所述。本发明专利技术利用稀土合金化合物对HDDR热压磁体进行扩散热处理，提高了该种磁体的矫顽力，使其具有较好的温度稳定性，得到的磁体还具有一定各向异性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制造领域，尤其涉及一种纳米晶热压磁体及其制备方法。
技术介绍
钕铁硼磁体由于其优异的磁性能，包括高矫顽力，高剩磁和高磁能积，在信息通讯、医疗设备、交通运输、仪器仪表等方面有着广泛的用途，成为促进各种高新技术与新兴产业发展以及社会进步的重要物质基础之一。HDDR(hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination，简称HDDR工艺是一种制备纳米晶钕铁硼各向异性磁粉的方法，通过热压工艺能获得具有优异磁性能的各向异性磁体，其具有良好的抗腐蚀性、热稳定性和力学性能，并可加工成精确尺寸，在信息、通讯、计算机等领域有着广阔的利用前景。由于用于热压的HDDR磁粉的晶粒约为300纳米，接近于钕铁硼的单畴尺寸，根据理论研究，该种尺寸的钕铁硼晶粒应具有较高的矫顽力。已有研究表明，HDDR磁粉的晶界相较为缺失，直接导致相邻晶粒间发生磁耦合作用，从而使磁粉的矫顽力没有达到理论预期。因此，HDDR纳米晶热压磁体的矫顽力也处于较低的水平，影响了其温度稳定性，使得该种纳米晶磁体的应用范围受到限制。因此,本领域需要提供一种具有高矫顽力、具有较佳的温度稳定性的HDDR纳米晶热压磁体及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高矫顽力、具有较佳的温度稳定性的HDDR纳米晶热压磁体及其制备方法。本专利技术的第一方面，提供一种磁体，所述磁体的通式为REaMbFecBd，其中，RE为Pr、Nd、Tb或Dy的一种或两种以上；M为Cu、Ga、Al、Nb或Co中的一种或两种以上；28≤a≤32；0<b<7.3；0<d<1.1；c=100-a-b-d。在另一优选例中，所述磁体的晶粒尺寸为250纳米至700纳米。本专利技术中，采用扫描电子显微镜观察磁体，选取其中25个晶粒测量粒径，取平均值的得到晶粒尺寸。在另一优选例中，28≤a≤32；4<b<7.3；0.5<d<1.1；c=100-a-b-d。在另一优选例中，30≤a≤32；6<b<7.3；0.7<d<1.1；c=100-a-b-d。在另一优选例中，HDDR纳米晶热压磁体呈一定各向异性特征。本专利技术的第二方面，提供第一方面所述的磁体的制备方法，所述方法包括如下步骤：a)对通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体作表面光洁处理；b)采用REiMj合金的粉末包裹步骤a)得到的表面光洁的HDDR纳米晶热压磁体形成复合物；c)将步骤b)得到的复合物进行真空热处理，时间为1-5小时得到合金；d)将步骤c)得到的合金进行切割得到所述的磁体；其中，28≤e≤32；0<f<7.2；0<h<1.1；g=100-e-f-h；RE为Pr、Nd、Tb或Dy的一种或两种以上；M为Cu、Ga、Al、Nb或Co中的一种或两种以上；50≤i≤90；10≤j≤50。在另一优选例中，28≤e≤32；4<f<7.2；0<h<1.1；g=100-e-f-h。在另一优选例中，30≤e≤32；5<f<6.8；0.8<h<1.1；g=100-e-f-h。在另一优选例中，60≤i≤90；10≤j≤40。在另一优选例中，i+j=100。在另一优选例中，所述通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体为圆柱状，e、f、g和h的定义如前所述。在另一优选例中，所述REiMj合金的粉末均匀包裹在步骤a)得到的表面光洁的HDDR纳米晶热压磁体的表面，i和j的定义如前所述。两者间具有良好的接触。在另一优选例中，所述通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体采用以下步骤制备：a’)熔炼通式为REeMfFegBh的铸锭或速凝合金；b’)将步骤a’)得到的所述铸锭或速凝合金在氩气气氛下进行热处理；c’)将步骤b’)得到的热处理后的铸锭或速凝合金进行破碎得到合金粉末；d’)将步骤c’)得到的合金粉末进行氢压处理、磁场取向成型及等静压处理后的得到磁体毛坯；e’)将步骤d’)得到的磁体毛坯进行热压处理得到所述HDDR纳米晶热压磁体，其中，e、f、g和h的定义如前所述。在另一优选例中，所述通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体的制备方法，包括如下步骤：（1）将稀土过渡金属间化合物通过氢化-歧化-脱氢-再结合反应（HDDR）制备出高矫顽力的各向异性纳米晶磁粉；（2）将步骤（1）得到的纳米晶磁粉在磁场中取向成型得到磁体毛坯；（3）将步骤（2）得到的毛坯装入热压模具，通过在高温下加压并保持若干分钟，得到HDDR纳米晶热压磁体。在另一优选例中，所述各向异性纳米晶磁粉的制备方法，包括如下步骤：（1）将一定含量稀土与M及其他元素按照一定配比通过感应熔炼得到铸锭合金或速凝合金；（2）将步骤（1）得到的铸锭合金在950℃至1150℃和氩气气氛下热处理；（3）将步骤（2）得到的铸锭合金在有机溶剂介质下使铸锭粗破碎至小于200微米；（4）将步骤（3）得到的合金粉末在高温下与氢气反应，使晶粒保持在250纳米至700纳米。在另一优选例中，REiMj合金的粉末采用以下步骤获得：通过气流磨或机械破碎或氢破的方式将REiMj合金破碎至粉末颗粒尺寸小于200微米的REiMj合金的粉末。在另一优选例中，所述步骤b’)中热处理的温度为950-1150℃，较佳的为1050-1150℃。在另一优选例中，所述步骤c’)得到的合金粉末的粉末颗粒尺寸小于200微米。在另一优选例中，所述氢压处理温度为750-850℃，氢压为10-150kPa，经氢压处理后合金粉末的晶粒为250-700纳米。在另一优选例中，经氢压处理后合金粉末具有高各向异性。在另一优选例中，所述步骤e’)中热压处理的温度为600-850℃。在另一优选例中，所述步骤c)中真空热处理的温度为500-900℃。本专利技术提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。本专利技术的制备方法利用利用稀土合金化合物对HDDR热压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁体，其特征在于，所述磁体的通式为REaMbFecBd，其中，RE为Pr、Nd、Tb或Dy的一种或两种以上；M为Cu、Ga、Al、Nb、Zr或Co中的一种或两种以上；28≤a≤32；0<b<7.3；0<d<1.1；c=100‑a‑b‑d。

【技术特征摘要】
1.一种磁体，其特征在于，所述磁体的通式为REaMbFecBd，其中，
RE为Pr、Nd、Tb或Dy的一种或两种以上；
M为Cu、Ga、Al、Nb、Zr或Co中的一种或两种以上；
28≤a≤32；
0<b<7.3；
0<d<1.1；
c=100-a-b-d。
2.如权利要求1所述的磁体，其特征在于，所述磁体的晶粒尺寸为250
纳米至700纳米。
3.如权利要求1或2所述的磁体的制备方法，其特征在于，所述方法包
括如下步骤：
a)对通式为REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体作表面光洁处理；
b)采用REiMj合金的粉末包裹步骤a)得到的表面光洁的HDDR纳米晶热
压磁体形成复合物；
c)将步骤b)得到的复合物进行真空热处理，时间为1-5小时得到合金；
d)将步骤c)得到的合金进行切割得到所述的磁体；
其中，28≤e≤32；
0<f<7.2；
0<h<1.1；
g=100-e-f-h；
RE为Pr、Nd、Tb或Dy的一种或两种以上；
M为Cu、Ga、Al、Nb或Co中的一种或两种以上；
50≤i≤90；
10≤j≤50。
4.如权利要求3所述的磁体的制备方法，其特征在于，所述通式为
REeMfFegBh的HDDR纳米晶热压磁体采用以下步骤制备：
a’)熔炼通式为REe...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡岭文，闫阿儒，郭帅，陈仁杰，严长江，李东，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33