一种耐高温钕铁硼磁体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钕铁硼磁体，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物和/或重稀土氟化物。本发明专利技术在磁体制备的诸多步骤中，从磁体粉末方面入手，特别的采用重稀土氟化物或氧化物包覆在磁粉颗粒的表面，这样在磁体后续烧结的过程中能够同时进行扩散，而且包覆在磁粉颗粒表面的重稀土氧化物或氟化物的粉末在烧结的过程中置换了部分轻稀土，重稀土被磁体吸收，从而提高了矫顽力，还能有效抑制了剩磁的下降。本发明专利技术采用少量重稀土，就可以提高磁体的矫顽力，节约了重稀土资源，节省了生产成本。同时过程更加简单，磁体的尺寸不受限制。

A high temperature Nd-Fe-B magnet and its preparation method

The invention provides a neodymium iron boron magnet, which is obtained by the preparation of neodymium iron boron raw powder coated with modified powder, and the modified powder includes heavy rare earth oxide and / or heavy rare earth fluoride. The present invention in many steps of magnet preparation, starting from the magnet powder, especially the surface of heavy rare earth fluoride or oxide coated on magnetic particles, it can also spread in the process of the magnet in the subsequent sintering, and coated on the magnetic particles on the surface of the heavy rare earth oxide or fluoride powder in the sintering process. The replacement of the part of the light rare earth, heavy rare earth magnet is absorbed, thereby improving the coercivity, but also inhibit the decrease of remanence. Using a small amount of heavy rare earth, the invention can improve the coercivity of the magnet, save the heavy rare earth resources and save the production cost. At the same time, the process is more simple, and the size of the magnet is not limited.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温钕铁硼磁体及其制备方法
本专利技术属于稀土永磁材料领域，涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法，尤其涉及一种耐高温钕铁硼磁体及其制备方法。
技术介绍
钕铁硼磁体也称为钕磁体(Neodymiummagnet)，其化学式为Nd2Fe14B，是一种人造的永久磁体，也是目前为止具有最强磁力的永久磁体，其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体10倍以上，在裸磁的状态下，其磁力可达到3500高斯左右。目前，业界常采用烧结法制作钕铁硼永磁材料，如王伟等在《关键工艺参数和合金元素对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》中公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺流程，一般包括配料、熔炼、钢锭破碎、制粉、氢破碎超细粉、粉末取向压制成型、真空烧结、检分和电镀等步骤。钕铁硼磁体的优点是性价比高，体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点，如此高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，在磁学界被誉为磁王。因而，钕铁硼磁体的制备和扩展一直是业内持续关注的焦点。特别是近些年来，以Nd2Fe14B型化合物为主相的R-Fe-B类稀土烧结磁铁作为永磁体中性能最高的磁体，广泛地用于硬盘驱动的音圈电动机(VCM)、伺服电机、变频空调电机和混合动力车搭载用电动机等，然而在各种电机应用过程中，不仅要求磁体具有高矫顽力的特性，而且为了适应高温的使用环境，要求其耐热性优异。提高R-Fe-B类稀土烧结磁铁的矫顽力的方法传统方法主要是通过添加重稀土元素RH作为原料，使得R2Fe14B相中的轻稀土元素RL(主要是Nd和Pr)被重稀土元素RH置换，因此，R2Fe14B相的结晶磁各向异性(决定矫顽力的本质的物理量)提高。但是，R2Fe14B相中的轻稀土元素RL的磁矩比重稀土元素RH的磁矩要高，因此，越是用重稀土元素RH置换轻稀土元素RL，越会导致剩余磁通密度Br下降。另一方面，由于重稀土元素RH是稀少资源，所以希望减少其使用量是非常必要的。近几年来，渗镝技术也受到了业内的广泛关注，即在磁体表面通过涂覆、沉积、镀覆、溅射或粘覆等方式，涂覆上重稀土元素，再进行渗透；或通过蒸发重稀土后，再在磁体表面镀上一层重稀土金属，然后进行渗透。渗镝技术使含有Dy的金属或化合物的粉末先附着在磁体外表面作为扩散源，再在某一温度范围内进行扩散热处理，使稀土元素沿晶界扩散到主相晶粒表层，从而达到提高晶粒表面各向异性场，改善晶界显微组织，提高磁体矫顽力的工艺。但是渗镝技术在高温热处理的扩散过程中扩散厚度小，对于磁体的性能改变有限。因此，如何制备得到一种具有较好的高温矫顽力，同时具有较均衡的磁性能的耐高温钕铁硼磁体，已成为钕铁硼磁体生产厂商和领域内一线研究人员广泛关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体及其制备方法，特别是一种耐高温的钕铁硼磁体，本专利技术提供的钕铁硼磁体具有较好的高温矫顽力，而且磁性能均衡，同时制备方法简单易行，适于大规模工业化生产。本专利技术提供了一种钕铁硼磁体，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物粉末和/或重稀土氟化物粉末。优选的，所述钕铁硼原料粉末的平均粒径与所述改性粉末的平均粒径的比值为(50～200)：1。优选的，所述重稀土元素包括镝和/或铽。优选的，所述改性粉末占所述钕铁硼磁体总质量的比例为小于等于4％。优选的，所述钕铁硼原料粉末中各成分按质量百分比组成，包括：Pr-Nd：28％～33％；Dy：0～10％；Tb：0～10％；Nb：0～5％；B：0.5％～2.0％；Al：0～3.0％；Cu：0～1％；Co：0～3％；Ga：0～2％；Gd：0～2％；Ho：0～2％；Zr：0～2％；余量为Fe。优选的，所述钕铁硼原料粉末包括，仅采用钕铁硼原料粉末制备的成品磁体的内禀矫顽力大于等于17kOe的中高矫顽力的磁体原料粉末。本专利技术还提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：A)将破碎后的钕铁硼原料粉末与改性粉末经过高速混合后，得到改性钕铁硼原料粉末；所述改性粉末包括重稀土氧化物粉末和/或重稀土氟化物粉末；B)将上述步骤得到的改性钕铁硼原料粉末进行压制和烧结后，得到钕铁硼磁体。优选的，所述高速混合的时间为0.1～2小时；所述高速混合的转速为80～220rpm。优选的，所述烧结的温度为1030～1090℃；所述烧结的时间为3～10小时；所述烧结后还包括时效处理步骤。优选的，所述时效处理具体包括一级退火时效处理和二级退火时效处理；所述一级退火时效处理的温度为800～950℃；所述一级退火时效处理的时间为3～10小时；所述二级退火时效处理的温度为400～550℃；所述二级退火时效处理的时间为3～10小时。本专利技术提供了一种钕铁硼磁体，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物和/或重稀土氟化物。与现有技术相比，本专利技术针对现有的重稀土元素置换轻稀土元素，导致剩余磁通密度Br下降，用量大的缺陷，而渗镝技术也存在扩散厚度小，对于磁体的性能改变有限的问题。本专利技术在磁体制备的诸多步骤中，创造性的从磁体粉末方面入手，特别的采用重稀土氟化物或氧化物包覆在磁粉颗粒的表面，这样在磁体后续烧结的过程中能够同时进行扩散，而且包覆在磁粉颗粒表面的重稀土氧化物或氟化物的粉末在烧结的过程中置换了部分轻稀土，重稀土被磁体吸收，从而提高了矫顽力，还能有效抑制了剩磁的下降。本专利技术采用重稀土氧化物或氟化物作为扩散源在烧结前就包覆在磁粉颗粒的表面，采用少量的重稀土材料，就能够显著的提高了磁体矫顽力的基础上，节约了重稀土资源，节省了生产成本。同时本专利技术相对现有的扩散渗镝工艺，过程更加简单，磁体的尺寸不受限制。实验结果表明，本专利技术加入改性粉末的钕铁硼磁体比相同牌号的钕铁硼磁体在磁体矫顽力性能方面提高达到了85％，而剩磁和最大磁能积性能方面基本保持稳定。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本专利技术所有原料，对其纯度没有特别限制，本专利技术优选采用分析纯或钕铁硼磁体领域使用的常规纯度。本专利技术提供了一种钕铁硼磁体，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物粉末和/或重稀土氟化物粉末。本专利技术对所述重稀土元素没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于磁体材料的重稀土元素即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本专利技术所述重稀土元素优选包括镝和/或铽，更优选为镝或铽。本专利技术对所述重稀土氧化物没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于磁体材料的重稀土氧化物即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本专利技术所述重稀土氧化物优选包括Dy2O3、Tb2O3或Tb4O7，更优选为Dy2O3或Tb2O3。本专利技术对所述重稀土氟化物没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于磁体材料的重稀土氟化物即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本专利技术所述重稀土氟化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钕铁硼磁体，其特征在于，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物粉末和/或重稀土氟化物粉末。

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼磁体，其特征在于，由包覆有改性粉末的钕铁硼原料粉末经制备后得到；所述改性粉末包括重稀土氧化物粉末和/或重稀土氟化物粉末。2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼原料粉末的平均粒径与所述改性粉末的平均粒径的比值为(50～200)：1。3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述重稀土元素包括镝和/或铽。4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述改性粉末占所述钕铁硼磁体总质量的比例为小于等于4％。5.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼原料粉末中各成分按质量百分比组成，包括：Pr-Nd：28％～33％；Dy：0～10％；Tb：0～10％；Nb：0～5％；B：0.5％～2.0％；Al：0～3.0％；Cu：0～1％；Co：0～3％；Ga：0～2％；Gd：0～2％；Ho：0～2％；Zr：0～2％；余量为Fe。6.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于，所述钕铁硼原料粉末包括，仅采用钕铁硼原料粉末制备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛华云，刘路军，
申请(专利权)人：江西金力永磁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36