一种永磁电机用永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种永磁电机用永磁材料及其制备方法，含有如下重量百分比的成分：Pr‑Nd 25.64～30.85％，B 0.85～1.57％，Ga 0.6～1.2％，Sn 0.2～0.6％，Si 0.2～0.8％，P 0.2～0.6％，Nd 12～18%，Y 1～4%，La 4.2～6.5%，Ce 6.2～8.0%，Pd 0.12～0.20%，Sm 0.3～0.6%，B 1～5%，Co 0.36～0.65%，Mn 0.01～0.04%，Mo 0.01～0.04%，重稀土元素0.42～0.68%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术配方合理，有效提高了永磁电机的机械性能，延长了永磁电机的使用寿命。

Permanent magnet material for permanent magnet motor and its preparation method

The invention discloses a permanent magnetic materials and preparation method of a permanent magnet motor, which comprises the following components: Pr weight percentage Nd 25.64 ~ 30.85%, 0.85 ~ 1.57% B, Ga 0.6 ~ 1.2%, 0.2 ~ 0.6% Sn, Si 0.2 ~ 0.8%, 0.2 ~ 0.6% P, Nd 12 ~ 18%, 1 ~ 4% Y, La 4.2 ~ 6.5%, 6.2 ~ 8% Ce, Pd 0.12 ~ 0.20%, 0.3 ~ 0.6% Sm, B 1 ~ 5%, Co 0.36 ~ 0.65%, 0.01 ~ 0.04% Mn, Mo 0.01 ~ 0.04%, 0.42 ~ of heavy rare earth elements 0.68%, the rest is Fe and inevitable impurities. The invention has reasonable formula, effectively improves the mechanical performance of the permanent magnet motor and prolongs the service life of the permanent magnet motor.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机用永磁材料及其制备方法
本专利技术涉及永磁材料
，具体涉及一种永磁电机用永磁材料及其制备方法。
技术介绍
所谓永磁体的耐热性是特指其磁性能不因温度的升高而劣化。在接近机器发热源的设备上使用钕铁硼磁体，要求随使用温度升高而磁性能不恶化，即剩磁Br不恶化，但在磁体使用温度达200℃附近的场合，则只有使用Sm-Co磁体，通常烧结钕铁硼类磁体不能在这样的高温下使用，其居里温度只有320℃左右，且温度系数较大。随着稀土磁体应用范围的不断扩大，如汽车启动电机、马达类产品及集成化CO-ROM对烧结钕铁硼需求范围的扩大，在目前小型化设备下，对高温下磁体的性能提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种永磁电机用永磁材料及其制备方法，该永磁材料配方合理，具有较高的剩余磁极化强度、高密度和高磁能积，制备工艺简单，操作方便，有效提高了永磁电机的机械性能，延长了永磁电机的使用寿命。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种永磁电机用永磁材料，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd25.64～30.85％，B0.85～1.57％，Ga0.6～1.2％，Sn0.2～0.6％，Si0.2～0.8％，P0.2～0.6％，Nd12～18%，Y1～4%，La4.2～6.5%，Ce6.2～8.0%，Pd0.12～0.20%，Sm0.3～0.6%，B1～5%，Co0.36～0.65%，Mn0.01～0.04%，Mo0.01～0.04%，重稀土元素0.42～0.68%，余量为Fe和不可避免的杂质。优选地，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd28.54％，B1.27％，Ga0.8％，Sn0.3％，Si0.5％，P0.3％，Nd15%，Y2%，La5.4%，Ce6.7%，Pd0.15%，Sm0.5%，B2%，Co0.46%，Mn0.02%，Mo0.03%，重稀土元素0.48%，余量为Fe和不可避免的杂质。优选地，所述重稀土元素包括Er、Ho、Lu，Lu的添加量为Ho的5～10%。上述永磁电机用永磁材料的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：将上述各元素按照重量百分比混合配制成混料；（2）合金熔炼：将混料投入高频感应炉中，在真空状态1100～1200℃的条件下熔炼，然后升温至1300～1350℃保温精炼10～20min，待温度降低至1200～1250℃时，浇入模具中，得到合金坯料；（3）磁粉制备：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀，破碎为尺寸小于10mm的破碎料，去离子水多次淋洗后进行氢破碎和球磨，得到磁粉；（4）取向成型：将磁粉通入强度1.5～2.0T的均衡磁场中取向，并压制成型，再通入200～250MPa高压下冷等静压，得到毛胚；（5）热变形成型：将毛坯放入模具中，在惰性气氛中加热到800～900℃，施加50～80MPa的压力，使毛坯产生50～80%的变形，得到热变形磁体；（6）时效处理，将变形磁体在820～850℃保温8～10小时，再以3～5℃/min程序降温至380℃，保温3～5小时，风冷至室温，得到该永磁材料。优选地，所述步骤（2）真空状态的真空度为0.05～0.08Pa。优选地，所述步骤（2）模具选自水冷铜模。优选地，所述步骤（3）超高压水刀的压力为200～300MPa，切割水选用硫酸钾低温冷冻饱和溶液。优选地，所述步骤（6）风冷压力为10～20MPa，风冷降温速率为20～30℃/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术的永磁电机用永磁材料，配方合理，具有较高的剩余磁极化强度、高密度和高磁能积，制备工艺简单，操作方便，有效提高了永磁电机的机械性能，延长了永磁电机的使用寿命。（2）本专利技术的永磁电机用永磁材料，以Pr-Nd合金为主要成分，镨钕合金是生产高性能钕铁硼永磁材料的主要原料，成本占比小，在通过添加B、Ga、Sn、Si、P、Nd、Y、La、Ce、Pd、Sm、B、Co、Mn、Mo、Fe、重稀土元素等多种金属和非金属元素，经过熔炼、磁粉制备、取向成型、热变形成型、时效处理工艺，可以将铁基永磁粉末颗粒彼此隔开，不仅能够有效抑制晶粒长大粗化，净化晶界，还能大幅提高材料的致密度，制备出高性能的永磁材料，在不添加多余重金属元素的条件下，获得性价比更高的材料。具体实施方式以下结合具体实施例对专利技术作进一步详细的描述。实施例1一种永磁电机用永磁材料，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd28.54％，B1.27％，Ga0.8％，Sn0.3％，Si0.5％，P0.3％，Nd15%，Y2%，La5.4%，Ce6.7%，Pd0.15%，Sm0.5%，B2%，Co0.46%，Mn0.02%，Mo0.03%，重稀土元素0.48%，余量为Fe和不可避免的杂质。重稀土元素包括Er、Ho、Lu，Lu的添加量为Ho的6%。上述永磁电机用永磁材料的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：将上述各元素按照重量百分比混合配制成混料。（2）合金熔炼：将混料投入高频感应炉中，在真空度为0.05Pa的真空状态1200℃的条件下熔炼，然后升温至1350℃保温精炼10min，待温度降低至1250℃时，浇入水冷铜模中，得到合金坯料。（3）磁粉制备：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀，破碎为尺寸小于10mm的破碎料，去离子水多次淋洗后进行氢破碎和球磨，得到磁粉。其中，超高压水刀的压力为260MPa，切割水选用硫酸钾低温冷冻饱和溶液。（4）取向成型：将磁粉通入强度1.5T的均衡磁场中取向，并压制成型，再通入250MPa高压下冷等静压，得到毛胚。（5）热变形成型：将毛坯放入模具中，在惰性气氛中加热到900℃，施加50MPa的压力，使毛坯产生50～80%的变形，得到热变形磁体。（6）时效处理，将变形磁体在820℃保温10小时，再以5℃/min程序降温至380℃，保温3小时，风冷至室温，得到该永磁材料。其中，风冷压力为15MPa，风冷降温速率为20～30℃/min。实施例2一种永磁电机用永磁材料，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd28.65％，B1.35％，Ga0.9％，Sn0.5％，Si0.6％，P0.3％，Nd15%，Y2%，La5.6%，Ce6.5%，Pd0.15%，Sm0.5%，B2%，Co0.42%，Mn0.01%，Mo0.01%，重稀土元素0.52%，余量为Fe和不可避免的杂质。重稀土元素包括Er、Ho、Lu，Lu的添加量为Ho的7%。上述永磁电机用永磁材料的制备方法，包括以下步骤：（1）混料：将上述各元素按照重量百分比混合配制成混料。（2）合金熔炼：将混料投入高频感应炉中，在真空度为0.06Pa的真空状态1140℃的条件下熔炼，然后升温至1320℃保温精炼15min，待温度降低至1230℃时，浇入水冷铜模中，得到合金坯料。（3）磁粉制备：将合金坯料在惰性环境下经过无磨料超高压水刀，破碎为尺寸小于10mm的破碎料，去离子水多次淋洗后进行氢破碎和球磨，得到磁粉。其中，超高压水刀的压力为260MPa，切割水选用硫酸钾低温冷冻饱和溶液。（4）取向成型：将磁粉通入强度2.0T的均衡磁场中取向，并压制成型，再通入240MPa高压下冷等静压，得到毛胚。（5）热变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁电机用永磁材料，其特征在于，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr‑Nd 25.64～30.85％，B 0.85～1.57％，Ga 0.6～1.2％，Sn 0.2～0.6％，Si 0.2～0.8％，P 0.2～0.6％，Nd 12～18%，Y 1～4%，La 4.2～6.5%，Ce 6.2～8.0%，Pd 0.12～0.20%，Sm 0.3～0.6%，B 1～5%，Co 0.36～0.65%，Mn 0.01～0.04%，Mo 0.01～0.04%，重稀土元素0.42～0.68%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机用永磁材料，其特征在于，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd25.64～30.85％，B0.85～1.57％，Ga0.6～1.2％，Sn0.2～0.6％，Si0.2～0.8％，P0.2～0.6％，Nd12～18%，Y1～4%，La4.2～6.5%，Ce6.2～8.0%，Pd0.12～0.20%，Sm0.3～0.6%，B1～5%，Co0.36～0.65%，Mn0.01～0.04%，Mo0.01～0.04%，重稀土元素0.42～0.68%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的永磁电机用永磁材料，其特征在于，所述永磁材料含有如下重量百分比的成分：Pr-Nd28.54％，B1.27％，Ga0.8％，Sn0.3％，Si0.5％，P0.3％，Nd15%，Y2%，La5.4%，Ce6.7%，Pd0.15%，Sm0.5%，B2%，Co0.46%，Mn0.02%，Mo0.03%，重稀土元素0.48%，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的永磁电机用永磁材料，其特征在于，所述重稀土元素包括Er、Ho、Lu，Lu的添加量为Ho的5～10%。4.根据权利要求1-3任一项所述的永磁电机用永磁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）混料：将上述各元素按照重量百分比混合配制成混料；（2）合金熔炼：将混料投入高频感应炉中，在真空状态1100～1200℃的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令翠，
申请(专利权)人：合肥欧仕嘉机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34