一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法。永磁材料成分为RE1

【技术实现步骤摘要】
一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法
本专利技术涉及永磁材料领域，具体涉及一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法。
技术介绍
随着钕铁硼永磁材料需求发展，尤其是高端电子产品的快速发展和人们对高品质生活地追求，对钕铁硼永磁材料超高磁能积高矫顽力提出更高要求。钕铁硼永磁体由于其晶体结构特点，满足高磁能积主要依赖高磁能积的轻稀土PrNd元素形成的(PrNd)2Fe14B比例，而需要获得高矫顽力必须使用高Hcj的重稀土Dy或/和Tb所形成的Dy2Fe14B或Tb2Fe14B，而Dy2Fe14B或Tb2Fe14B对磁能积衰减很大，获得高磁能积又需要尽量减少该成分的使用，因此既要获得高磁能积又要获得高矫顽力，需要采用最优化的成分设计和工艺控制。另外，由于钕铁硼材料组成的特殊性，主要由Re2Fe14B主相提供磁能积以及边界的富稀土相通过液相致密和磁耦合提供主要的高矫顽力，超高磁能积钕铁硼必然会尽量增加Re2Fe14B主相比例，必然会压缩富稀土相比例，由于因缺少液相存在材料烧结不实或者材料表面起皮等现象，最终材料特性失效或无法批量生产。现有技术方案满足高矫顽力基础，磁能积会降低很多，如中国专利申请号201110118478.0公开了一种低成本高矫顽力高磁能积烧结稀土永磁体，磁能积42MGOe以上，Hcj15kOe以上。中国专利申请号201110008706.9公开了一种烧结NdFeB磁体及其制造方法，该专利公开了一种最大磁能积(BH)max＞47MGOe，矫顽力(Hcj)＞16kOe的烧结NdFeB永磁体。该专利对于最大磁能积衰减较大的Al元素添加0.1-0.4wt％,Ga元素含量0-0.14wt％，对Ga优化晶体边界相使用不足，同时缺乏限制晶粒长大的Nb或/和Zr元素的使用，存在不合理性；同时，由于总稀土含量很低，容易导致生产过程，因缺少液相而存在烧结不实或者磁体表面氧化、起皮等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法，制备的永磁材料具有超高磁能积、高矫顽力的磁材料特性；本专利技术的制备方法简单，且可以防止制备过程中磁体表面发生氧化、起皮现象。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述永磁材料成分为RE1xRE2yRE3zFaBbCucZrdGaeCof；其中：RE1选自稀土元素Pr和Nd，且Pr含量占RE1：18wt％≤Pr≤30wt％；RE2为Tb元素；B选自硼或碳中的至少一种；以除RE3外的其余各成分为总重量，各成分的重量占比为：28.3wt％≤x+y≤29.3wt％；27.0wt％≤x≤28.0wt％；0.8wt％≤y≤1.5wt％；0.87wt％≤b≤1.0wt％；0.05wt％≤c≤0.17wt％；0.1wt％≤d≤0.25wt％；0.15wt％≤e≤0.35wt％；1.0wt％≤f≤2.5％wt％；RE3为外加重稀土Dy、金属Tb粉末、重稀土DyFe、TbFe合金粉末中的至少一种，所述RE3的含量z占所述总重量的0wt％≤z≤0.3wt％；余量为F，F选自Fe或Ni中的至少一种；所述磁材料的特性为BHmax≥48.0MGOe，Hcj≥16.3KOe。本专利技术通过优化成分设计，达到最佳成分配比，实现超高磁能积、高矫顽力设计。进一步，所述RE3为重稀土Dy、金属Tb粉末、重稀土DyFe中的至少一种；所述RE3的含量z占所述总重量的0.15wt％≤z≤0.3wt％。进一步，所述RE3为重稀土DyFe合金粉末或金属Tb粉末；所述RE3的含量z占所述总重量的0.15wt％≤z≤0.25wt％。一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料的制备方法，具体如下：(1)将除RE3外的上述成分进行熔炼，并制成甩片；(2)将所得甩片、RE3稀土进行氢破处理，得到氢破后的粗粉；(3)在微氧条件下，将氢破后的粗粉研磨，得到研磨后的细粉；(4)将研磨后的细粉，在磁场中取向并压制成型，得到成型坯；(5)将成型坯烧结，然后进行时效处理，得到永磁材料。超高磁能积高矫顽力材料基础存在稀土含量低的客观实施，在制备方法上，实现补微氧、粒度控制等，防止生产过程中环境中氧和粉末发生反应，使材料起皮或者氧化的情况。进一步，其特征在于，步骤(1)中所述甩片的厚度为0.2mm-0.4mm。进一步，其特征在于，步骤(2)将所得甩片、RE3稀土进行氢破处理，得到氢破后的粗粉；且RE3稀土按以下任一种方式添加：①将甩片和RE3稀土混合一并进行氢破处理；②将甩片和RE3稀土分别单独进行氢破处理，然后混合，研磨；③将甩片和RE3稀土分别单独进行氢破处理，然后单独研磨，研磨后再混合。进一步，步骤(3)将氢破后的粗粉，进行气流磨研磨，研磨至50％体积分数的粗粉粒度为4.9um-5.2um(即X50对应粒度4.9um-5.2um)，磨室氧含量为30-35ppm。进一步，步骤(4)所述磁场强度为1.6-2.5T。进一步，步骤(5)将成型坯在1085-1120℃下烧结6-8小时，然后进行第一步和第二步时效处理，得到永磁材料。进一步，所述第一步时效处理温度为900℃；所述第二步时效处理温度为490℃。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：(1)本发通过明优化成分设计，实现最佳成分配比可制备出超高磁能积和高矫顽力的永磁材料，其特性为BHmax≥48.0MGOe，Hcj≥16.3KOe；(2)本专利技术在制备方法上，通过气流磨补微氧、研磨粒度控制，防止生产过程中环境中氧和粉末发生反应，避免了材料起皮或者氧化；(3)本专利技术在基本不损失磁能积的前提下，补充含重稀土DY或/和Tb的合金或粉末，可以防止生产过程中磁体表面发生氧化现象；同时添加的重稀土在晶界处，能够实现矫顽力提高。具体实施方式下面将结合具体的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其成分为：Pr6.9Nd20.7Tb1.2Fe68.18B0.9Cu0.12Zr0.2Ga0.3Co1.5；该永磁材料中未额外添加RE3稀土。上述Pr6.9Nd20.7Tb1.2Fe68.18B0.9Cu0.12Zr0.2Ga0.3Co1.5永磁材料的制备方法如下：(1)将原材料按Pr6.9Nd20.7Tb1.2Fe68.18B0.9Cu0.12Zr0.2Ga0.3Co1.5的成分进行熔炼，并制成厚度为0.2mm的甩片；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述永磁材料成分为RE1

【技术特征摘要】
1.一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述永磁材料成分为RE1xRE2yRE3zFaBbCucZrdGaeCof；
其中：RE1选自稀土元素Pr和Nd，且Pr含量占RE1：18wt％≤Pr≤30wt％；RE2为Tb元素；B选自硼或碳中的至少一种；
以除RE3外的其余各成分为总重量，各成分的重量占比为：28.3wt％≤x+y≤29.3wt％；27.0wt％≤x≤28.0wt％；0.8wt％≤y≤1.5wt％；0.87wt％≤b≤1.0wt％；0.05wt％≤c≤0.17wt％；0.1wt％≤d≤0.25wt％；0.15wt％≤e≤0.35wt％；1.0wt％≤f≤2.5％wt％；
RE3为外加重稀土Dy、金属Tb粉末、重稀土DyFe、TbFe合金粉末中的至少一种，所述RE3的含量z占所述总重量的0wt％≤z≤0.3wt％；
余量为F，F选自Fe或Ni中的至少一种；
所述磁材料的特性为BHmax≥48.0MGOe，Hcj≥16.3KOe。


2.根据权利要求1所述的一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述RE3为重稀土Dy、金属Tb粉末、重稀土DyFe中的至少一种；所述RE3的含量z占所述总重量的0.15wt％≤z≤0.3wt％。


3.根据权利要求1所述的一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料，其特征在于，所述RE3为重稀土DyFe合金粉末或金属Tb粉末；所述RE3的含量z占所述总重量的0.15wt％≤z≤0.25wt％。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种超高磁能积高矫顽力钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将除RE3外的上述成分进行熔炼，并制成甩片；
(2)将所得甩片、RE...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖超，王军文，
申请(专利权)人：江苏东瑞磁材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32