一种高电阻永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高电阻永磁体及其制备方法，这种高电阻永磁体是一种在NdFeB相间加入ZrO2构成NdFeB/ZrO2的复合永磁体。制备通过按重量百分比配料、熔炼合金、速凝甩带、氢爆、气流磨、加入高电阻的纳米ZrO2粉末、混合、模具内充磁压型、烧结时效实现。在制备方法中Zr是以100纳米‑500纳米的ZrO2粉末的形式在混合时加入，由于ZrO2均匀分布在NdFeB磁体中，并以四方晶型的结构存在，有效的改善了磁体的氧含量，提高NdFeB磁体的韧性达到增韧的效果,提高了磁体的电阻率。本发明专利技术的永磁体磁性能保持较高水准，相比高端粘接NdFeB磁体磁性能提高一倍以上，在高频交变场下1小时无明显升温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土永磁材料
，尤其是涉及一种高电阻永磁体及其制备方法。
技术介绍
烧结NdFeB永磁体自专利技术以来得到了迅速的发展，应用范围不断扩展，已成为计算机、交通、通讯信息、音响设备、自动化与家电等产业发展的基础。随着高性能烧结NdFeB永磁体的发展，永磁电机的市场需求和应用潜力越来越大。永磁电机相较传统电机而言，具有结构简单、体积小、质量轻、高效节能、运行可靠等优点。但是，由于烧结NdFeB永磁体本身电阻率很低，导热性差，永磁电机工作时，会在交变磁场中产生涡流损耗，使磁体温度升高，导致磁通损失，从而影响电机的使用。涡流损耗是磁性材料的主要损耗之一，其与材料的电阻率成反比，因此提高材料的电阻率是降低涡流损耗的有效方法。在现有技术中，一种方法为日本专利公报特开平08-279407中所介绍的一种R-Fe-B永磁体，该种磁体为烧结磁体，其在磁体烧结成型后采用真空蒸膜的方法，在磁体表面镀上一层2μm-10μm的聚酰亚胺树脂薄膜改善其绝缘特性，但此方法得到的磁体在较高频的交变磁场下使用时仍然无法避免因磁体涡流自身内部发热而导致磁性能的损失。另外，中国专利CN02157615.7中提到在稀土永磁体中添加绝缘添加剂的方法来改善电绝缘性能，从结果看，电绝缘性能得到了提升，但由于绝缘添加剂的加入造成了磁性能的严重下降，同时其成型过程为无充磁取向成型方式，也使磁体的磁性能难以提高，使专利技术中提到的磁体难以在实际中得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种高电阻烧结永磁体及其制备方法，达到磁体磁性能高，韧性好不易断裂，电阻率高的效果，可用于计算机、交通、通讯信息、音响设备、自动化与家电等需要磁体在高频场应用的
为实现该目的，本专利技术采取的技术方案如下：这种高电阻永磁体，与现有技术不同的是它是一种在NdFeB相间加入ZrO2构成NdFeB/ZrO2的复合永磁体。进一步地，所述NdFeB/ZrO2复合永磁体以质量百分数计，包括95%-99%的NdFeB和1%-5%的ZrO2。进一步地，所述ZrO2的平均颗粒度为100纳米-500纳米。进一步地，所述NdFeB合金成分的重量百分比为R26-33M0-5B0.7-2Fe余，R选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce中的一种或者几种，其总量为26wt%～33wt%；M选自Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、Ca、Cu、Zn、Si、Al、Mg、Zr、Nb、Hf、Ta、W、Mo中的一种或几种，其总量为0wt%～5wt%；B总量为0.7wt%～2wt%；其余为Fe。这种高电阻永磁体的制备方法，包括下列步骤：⑴按照NdFeB合金成分配制原料，并进行真空熔炼，速凝、甩带制成NdFeB合金薄片；⑵将步骤⑴所述的NdFeB合金薄片进行氢爆处理，制成NdFeB合金氢爆粉；⑶将步骤⑵所述的NdFeB合金氢爆粉进行气流磨，制成NdFeB合金粉末；⑷将步骤⑶所述的NdFeB合金粉末中添加纳米ZrO2粉末，获得均匀的复合粉末；⑸将步骤⑷所述的复合粉末装入模具中进行充磁压制成型；⑹将步骤⑸所述的NdFeB/ZrO2压坯进行烧结时效。进一步地，步骤⑴中所述的NdFeB合金薄片厚度为0.1mm-0.5mm。进一步地，步骤⑶中所述的NdFeB合金粉末颗粒度范围1μm-4μm。进一步地，步骤⑸中所述的充磁压制工艺参数为：恒温温度为10℃-50℃的温度场和磁场强度为0.5T-3T的取向场的复合环境下进行成型1min-30min，成型压力范围为1ton/cm2-8ton/cm2。进一步地，步骤⑹中所述的烧结时效工艺参数为：烧结温度900℃-1300℃，压力1*10-2Pa-1*10-4Pa，升温速率3℃-50℃/min，保温时间1-10小时，时效温度450℃-650℃，压力1*10-1Pa-1*10-2Pa，升温速率10℃-50℃，保温时间1-10小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术所述的高电阻磁体，通过在NdFeB相间增加ZrO2提高了磁体的电阻率；相对传统磁体，本专利技术的磁体具有高电阻率，能够有效降低涡流损耗。（2）本专利技术工艺过程简单，可操控性好，获得优化的NdFeB微观组织结构，而优化的微观组织结构可实现磁体的高性能，从而实现高性能高电阻率永磁体的制备。（3）本专利技术添加的ZrO2能够在不同温度下以同质异形体存在，相变过程伴随着明显的体积膨胀，产生屏蔽裂纹的扩展或者抵消残余应力的过程。保证磁体具有较高的韧性。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1按重量百分比：Nd-23.8%，Pr-5%，Dy-1.6%，Tb-0.4%，Fe-67.37%，Co-0.5%，Cu-0.13%,Ga-0.1%，Al-0.1%，B-1%的比例，在惰性气体环境下的真空熔炼炉浇注，浇注温度1450℃，急冷辊转速为50r/min，得到的鳞片厚度约0.3mm；鳞片经过氢爆，气流磨，制成平均颗粒度为3.1μm的粉末；将250纳米的ZrO2粉末与NdFeB合金粉末按照质量百分比1:99混合；在1.5T的磁场中取向压制成型，制成压坯；将压坯放入Ar气氛下的烧结炉中，1100℃烧结5小时得到生坯，生坯在500℃温度下时效5小时，得到毛坯。实施例2按重量百分比：Nd-23.8%，Pr-5%，Dy-1.6%，Tb-0.4%，Fe-67.37%，Co-0.5%，Cu-0.13%,Ga-0.1%，Al-0.1%，B-1%的比例，在惰性气体环境下的真空熔炼炉浇注，浇注温度1500℃，急冷辊转速为30r/min，得到的鳞片厚度约0.2mm；鳞片经过氢爆，气流磨，制成平均颗粒度为2.8μm的粉末；将300纳米的ZrO2粉末与NdFeB合金粉末按照质量百分比2:98混合；在2T的磁场中取向压制成型，制成压坯；将压坯放入Ar气氛下的烧结炉中，1050℃烧结3小时得到生坯，生坯在500℃温度下时效5小时，得到毛坯。实施例3按重量百分比：Nd-27.8%，Dy-2.6%，Fe-66.65%，Co-1.5%，Cu-0.17%，Ga-0.15%，Al-0.15%，B-0.98%的比例，在惰性气体环境下的真空熔炼炉浇注，浇注温度1400℃，急冷辊转速为38r/min，得到的鳞片厚度约0.32mm；鳞片经过氢爆，气流磨，制成平均颗粒度为2.9μm的粉末；将200纳米的ZrO2粉末与NdFeB合金粉末按照质量百分比1.5:98.5混合；在1.5T的磁场中取向压制成型，制成压坯；将压坯放入Ar气氛下的烧结炉中，1150℃烧结2小时得到生坯，生坯在530℃温度下时效5小时，得到毛坯。实施例4按重量百分比：Nd-27.8%，Dy-2.6%，Fe-66.65%，Co-1.5%，Cu-0.17%，Ga-0.15%，Al-0.15%，B-0.98%的比例，在惰性气体环境下的真空熔炼炉浇注，浇注温度1470℃，急冷辊转速为28r/min，得到的鳞片厚度约0.22mm；鳞片经过氢爆，气流磨，制成平均颗粒度为2.95μm的粉末；将280纳米的ZrO2粉末与NdFeB合金粉末按照质量百分比2.5:97.5混合；在2.5T的磁场中取向压制成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电阻永磁体，其特征在于，是一种在NdFeB相间加入ZrO2构成NdFeB/ZrO2的复合永磁体。

【技术特征摘要】
1.一种高电阻永磁体，其特征在于，是一种在NdFeB相间加入ZrO2构成NdFeB/ZrO2的复合永磁体。2.根据权利要求1所述的一种高电阻永磁体，其特征在于，所述NdFeB/ZrO2复合永磁体以质量百分数计，包括95%-99%的NdFeB和1%-5%的ZrO2。3.根据权利要求1或2所述的一种高电阻永磁体，其特征在于，所述ZrO2的平均颗粒度为100纳米-500纳米。4.根据权利要求1所述的一种高电阻永磁体，其特征在于，所述NdFeB合金成分的重量百分比为R26-33M0-5B0.7-2Fe余，R选自Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce中的一种或者几种，其总量为26wt%～33wt%；M选自Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、Ca、Cu、Zn、Si、Al、Mg、Zr、Nb、Hf、Ta、W、Mo中的一种或几种，其总量为0wt%～5wt%；B总量为0.7wt%～2wt%；其余为Fe。5.权利要求1-4任一一种高电阻永磁体的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：⑴按照NdFeB合金成分配制原料，并进行真空熔炼，速凝、甩带制成NdFeB合金薄片；⑵将步骤⑴所述的NdFeB合金薄片进行氢爆处理，制成NdFeB合金氢爆粉；⑶将步骤⑵所述的NdFeB合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，杜伟，赵南，刘磊，
申请(专利权)人：烟台正海磁性材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37