一种异方性粘结磁粉及其制备方法技术

一种异方性粘结磁粉及其制备方法，该异方性粘结磁粉为HDDR方法制备的R‑T‑B永磁粉末，所述异方性粘结磁粉R‑T‑B中，R为包含一种以上的稀土元素，R含量为29.1‑30.5wt.％；T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上；B为硼，B含量为0.9～1.2wt.％；该制备方法包括扩散源制备、原粉和扩散源混粉、热处理、冷却的步骤，最终得到该异方性粘结磁粉。本发明专利技术通过添加不含稀土元素的扩散源制备形成具有高矫顽力的稀土异方性粘结磁粉，有效地降低了成本，同时制备方法中热处理温度较低，提高了制备效率，降低了制备能耗。

A kind of bonded magnetic powder and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种异方性粘结磁粉及其制备方法
本专利技术涉及磁性材料
，具体而言，涉及一种异方性粘结磁粉及其制备方法。
技术介绍
稀土粘结钕铁硼永磁材料具有磁性强、形状自由度高、一致性好等诸多优点，被广泛应用于硬盘和光盘驱动器、办公自动化、消费电子、家用电器和汽车等领域。目前钕铁硼粘结磁体主导产品是同方性的，商用的快淬钕铁硼磁粉最大磁能积为12-18MGOe，难以满足高端需要。特别是随着转动电机等器件小型化、轻量化和精密化的发展趋势，市场高性能异方性粘结磁体的需求越来越迫切。R-T-B类稀土异方性磁粉具有优异的磁特性，处于同方性粘结永磁材料和烧结永磁材料之间的空白区域，非常满足电机轻量化、小型化的发展要求，在新能源汽车、智能家电、风力发电等高新
有广泛应用前景。但是它的居里温度低，热稳定性较差,温度升高时,矫顽力会随温度的升高而急剧降低。尤其是近年来,在一些新的应用领域如电动汽车和混合动力汽车等都需要钕铁硼永磁拥有良好的热稳定性,即在室温下的高矫顽力可以抵抗高温工作环境下磁体的热退磁问题。因此，需要预先制造矫顽力大的磁粉，在高温下也能够确保矫顽力。R-T-B类稀土异方性磁粉晶粒尺寸通常小于3μm且晶界相非常薄，相较于烧结钕铁硼而言,其矫顽力的提升空间更大，进而获得高的矫顽力。通常的方法就是通过晶界扩散的方法提高的矫顽力，从而提高粘结磁体的矫顽力及其热稳定性,最终尽可能的减弱粘结磁体在高温环境下的磁通损失,进而满足一些高温应用领域对磁体热稳定性的需求。一直以来对于通过在原料合金中添加Dy的方法、或者在HDDR工序的中途或HDDR工序后使添加R-Cu(如NdCu)合金等进行扩散，以提高磁体粉末的矫顽力进行着研究。但是用于提高矫顽力的Dy或氢化物及NdCu等合金中的稀土元素及其氢化物是高价的稀有资源，导致磁粉成本增加，同时添加Dy后，Dy会混入Nd2Fe14B主相，因而存在得到的R-T-B类稀土磁体粉末的剩余磁通密度下降的技术问题。另外，现有技术中除了HDDR工序、扩散工序以外，还需要调节添等追加热处理、时效热处理等工序，所以，工序变得复杂，生产率下降。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种异方性粘结磁粉及其制备方法，通过在磁粉中添加不含稀土的扩散源，在提高异方性磁体的矫顽力的同时减小磁能积和剩余磁通量损失。为了实现以上目的，本专利技术拟采用以下方案：本专利技术的第一方面提供了一种异方性粘结磁粉，所述异方性粘结磁粉为HDDR方法制备的R-T-B永磁粉末；所述异方性粘结磁粉R-T-B中，R为包含一种以上的稀土元素，R含量为29.1-30.5wt.％；T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上；B为硼，B含量为0.9～1.2wt.％。进一步的，含有R2T14B的主相以及包围该主相的晶界相，且主相和晶界相的体积比为30:1-60:1。进一步的，晶界相中含有AlX1X2，其中X1为Cu、Ni中的一种或两种，X2为Zn、Sn、Ga的一种或多种，AlX1X2的含量为R2T14B的0.5～2wt.％。进一步的，X1在晶界相中含量为1.5-3wt.％。进一步的，X2在晶界相中含量为0.15-2wt.％。进一步的，R含量在晶界相含量中小于50wt.％。进一步的，R为Nd或PrNd。进一步的，所述R-T-B永磁粉末的平均粒度为200-500μm，且小于200μm的颗粒的含量小于1wt.％。本专利技术的第二方面提供了一种异方性粘结磁粉的制备方法，包括如下步骤：利用HDDR方法制备原粉：(1)低温氢化阶段：将RFeB系稀土母合金置于氢压为0.01～0.1MPa，温度为20℃～650℃的环境中保温0.3～4h；(2)高温吸氢歧化阶段：加热升温，升温期间将氢压调整并维持在30～80kPa，当温度达到780℃～880℃时，保温1.0～4.5h；(3)缓慢脱氢再复合阶段：将氢压保持在1～5kPa的范围内，保温0.2～0.6h；(4)快速彻底脱氢阶段：当氢压降低至不超过1.0Pa，迅速冷却至室温，然后再加热至200～300℃，保温0.5～2h后再二次冷却至室温；制备扩散源AlX1X2，所述扩散源粒径小于200μm，扩散源的含量为原粉R2T14B的0.5～2wt.％；将原粉与扩散源混合得到混合粉；对所述混合粉在400-600℃的温度下进行热处理；冷却得到所述异方性粘结磁粉。进一步的，对所述混合粉在400-600℃的温度下进行热处理的步骤包括：在真空气氛下，400-500℃，进行第一扩散；在惰性气体气氛下，450-600℃，进行第二扩散。综上所述，本专利技术提供了一种异方性粘结磁粉及其制备方法，所述异方性粘结磁粉为HDDR方法制备的R-T-B永磁粉末，所述异方性粘结磁粉R-T-B中，R为包含一种以上的稀土元素，R含量为29.1-30.5wt.％；T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上；B为硼，B含量为0.9～1.2wt.％；该制备方法包括扩散源制备、原粉和扩散源混粉、热处理、冷却的步骤，最终得到该异方性粘结磁粉。本专利技术通过添加不含稀土元素的扩散源制备形成具有高矫顽力的稀土异方性粘结磁粉，有效地降低了成本，同时制备方法中热处理温度较低，提高了制备效率，降低了制备能耗。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术通过以下的技术方案来实现的：本专利技术提供了一种稀土异方性粘结磁粉，该粘结磁粉为HDDR方法制备的R-T-B系永磁粉末；其中，R为包含Y的一种以上的稀土元素，T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上，该粉末的平均组成中，原粉为R2T14B相结构，R含量为29.1～30.5wt.％，T为FeCo或Fe，B含量为0.9～1.2wt.％，该粉末包括含有R2T14B主相晶粒以及包围该主相晶粒的晶界相，晶界相中含有AlX1X2，其中X1为Cu、Ni中的一种以上，X2为Zn，Sn，Ga的一种或多种；X1含量为1.5～3wt.％，X2含量为0.15～2wt.％，R在晶界相中含量小于50wt.％。本专利技术中的R-T-B永磁粉末中原粉平均粒度D50为200～500μm，小于200μm颗粒含量小于1wt.％。构成本专利技术的R-T-B类稀土磁体粉末的稀土元素R，可以利用选自Nd或PrNd。在平均组成的R含量为29.1-30.5wt.％；当R的含量小于29.1wt.％时，晶界相组成的R量就会小于13.5at.％，晶界相中的R含量太低，不能充分地得到矫顽力提高的效果。在平均组成的R量大于30.5wt.％时，由于磁化低的晶界相增加，粉末的剩余磁通密度降低。因此，平均组成的R含量优选为29.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异方性粘结磁粉，其特征在于，所述异方性粘结磁粉为HDDR方法制备的R-T-B永磁粉末；/n所述异方性粘结磁粉R-T-B中，R为包含一种以上的稀土元素，R含量为29.1-30.5wt.％；T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上；B为硼，B含量为0.9～1.2wt.％。/n

【技术特征摘要】
1.一种异方性粘结磁粉，其特征在于，所述异方性粘结磁粉为HDDR方法制备的R-T-B永磁粉末；
所述异方性粘结磁粉R-T-B中，R为包含一种以上的稀土元素，R含量为29.1-30.5wt.％；T为Fe或FeCo或FeCoNb，T中Fe含量在50wt.％以上；B为硼，B含量为0.9～1.2wt.％。


2.根据权利要求1所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，含有R2T14B的主相以及包围该主相的晶界相，且主相和晶界相的体积比为30:1-60:1。


3.根据权利要求2所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，晶界相中含有AlX1X2，其中X1为Cu、Ni中的一种或两种，X2为Zn、Sn、Ga的一种或多种，AlX1X2的含量为R2T14B的0.5～2wt.％。


4.根据权利要求2或3所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，X1在晶界相中含量为1.5-3wt.％。


5.根据权利要求2-4任一项所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，X2在晶界相中含量为0.15-2wt.％。


6.根据权利要求2-5任一项所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，R含量在晶界相中小于50wt.％。


7.根据权利要求1-6任一项所述的异方性粘结磁粉，其特征在于，所述R为Nd或PrNd。


8.根据权利要求1-7任一项所述的异方性粘结磁粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗阳，杨远飞，王子龙，胡州，于敦波，廖一帆，王仲凯，谢佳君，
申请(专利权)人：有研稀土新材料股份有限公司，国科稀土新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11