一种稀土永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土永磁体及其制备方法。该稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，所述主相具有核壳结构；所述主相的组成为：R1

【技术实现步骤摘要】
一种稀土永磁体及其制备方法
本专利技术具体涉及一种稀土永磁体及其制备方法。
技术介绍
稀土永磁体是国家重点鼓励和支持的高新
，广泛应用在风力发电、节能电梯、变频空调、新能源汽车、汽车EPS、节能环保、智能机器人等领域以及传统的VCM、手机和其他消费类电子产品。稀土永磁在电机中的使用，代表了行业趋势，因为其具有体积小、重量轻、能量转化效率高、节能效果显著等优点而倍受重视。随着新能源汽车产业发展，高性能低成本钕铁硼磁体的需求也进一步增长。新能源汽车电机磁体一般都是在高温环境下进行使用，所以要求磁体具有较高的矫顽力和优异的耐热性。目前，采用传统工艺提高矫顽力的方法主要是加入一定量的重稀土元素，但是不可避免的会引起剩磁和磁能积的降低以及成本的增加。对于开发双高磁体或者综合指标(BHm+Hcj)大于75以上的磁体，遇到很大的局限性。改善和调控钕铁硼永磁材料的组织结构，开发新工艺新技术提高其磁性能仍然是人们不断努力的方向。
技术实现思路
为了改善新能源汽车电机用稀土永磁体的耐热性，尽量减少热效应带来的磁损，以及解决添加一定量的重稀土导致成本增高的问题，本专利技术提供一种成本低、矫顽力高而且耐热性好的稀土永磁体及其制备方法。本专利技术的第一方面是提供一种稀土永磁体，该稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，所述主相具有核壳结构；所述主相的组成为：R1xR2yFe100-x-y-z-uCozBu，R1选自Pr和/或Nd，R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤32%，0%≤y≤2%，0%≤z≤3%，0.8%≤u≤1.2%；所述晶界相的组成为：R3aR4bFe100-a-b-c-d-vCocBdMv，R3选自Pr和/或Nd，R4选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Sn、Al、Zn、Bi、Ta、In、Pb、Cd、Tl、Sb中的一种或几种，其中，a、b、c、d、v为质量百分比，且35%≤a+b≤60%，0%＜b≤3%，0%≤c≤5%，0%≤d≤1.2%，20%≤v≤50%。本专利技术的第二方面是提供一种稀土永磁体的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、将主相合金原料和晶界相合金原料进行混合，经磁场取向压制成型、烧结、第一回火处理，得到稀土永磁体毛坯；S2、将晶界扩散材料覆在稀土永磁体毛坯的表面，经过扩散工艺处理得到前述第一方面提供的稀土永磁体。本专利技术提供的稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，即晶界相将相邻的主相隔离开，从而避免了相邻主相之间磁交换耦合作用导致的矫顽力下降；而且所述主相具有核壳结构，进一步增强磁隔离效果，还增强了主相和晶界相结合处的各向异性，抑制反磁化畴的生成，从而提高磁体的矫顽力和耐热性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种稀土永磁体，该稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，所述主相具有核壳结构；所述主相的组成为R1xR2yFe100-x-y-z-uCozBu，R1选自Pr和/或Nd，R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤32%，0%≤y≤2%，0%≤z≤3%，0.8%≤u≤1.2%；所述晶界相的组成为：R3aR4bFe100-a-b-c-d-vCocBdMv，R3选自Pr和/或Nd，R4选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Sn、Al、Zn、Bi、Ta、In、Pb、Cd、Tl、Sb中的一种或几种，其中，a、b、c、d、v为质量百分比，且35%≤a+b≤60%，0%＜b≤3%，0%≤c≤5%，0%≤d≤1.2%，20%≤v≤50%。在本专利技术中，所述稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，即晶界相将相邻的主相隔离开，从而避免了相邻主相之间磁交换耦合作用导致的矫顽力下降；而且所述主相具有核壳结构，进一步增强磁隔离效果，还增强了主相和晶界相结合处的各向异性，抑制反磁化畴的生成，从而提高磁体的矫顽力和耐热性。需要说明的是，现有产品中主相和晶界相结合处容易存在结构缺陷，结构缺陷的区域是反磁化畴的形核中心，反磁化畴会降低磁体的矫顽力。在本专利技术中，优选地，所述核壳结构包括核层和壳层，所述壳层含有Dy2Fe14B相和/或Tb2Fe14B相，能提高主相表面的结晶磁各向异性常数，抑制反磁化畴的生成，降低或消除磁体晶界杂质相易退磁的缺陷，使整个磁体的矫顽力和耐热性都得到有效提高。需要说明的是，在制备稀土永磁体过程中，容易引入如氧化物、碳化物、氮化物等杂质形成晶界杂质相。更优选地，所述壳层中单位体积内R2的含量高于所述核层中单位体积内R2的含量，R2易于与主相的其它元素反应形成Dy2Fe14B相和/或Tb2Fe14B相，进一步提高磁体的矫顽力和耐热性。在本专利技术中，为了更有利于在剩磁降低很少的情况下，获得高矫顽力和耐热性的稀土永磁体，所述主相的组成中，x、y、z、u的质量百分比为：27%≤x+y≤31%，0.5%≤y≤1.5%，0.5%≤z≤2.5%，0.9%≤u≤1.1%。所述晶界相的组成中，a、b、c、d、v的质量百分比为：40%≤a+b≤50%，0.5%≤b≤2.5%，0.5%≤c≤4.5%，0.1%≤d≤1%，25%≤v≤40%。以所述主相和晶界相的总质量为基准，所述晶界相的质量含量为3%-20%，进一步优选地，所述晶界相的质量含量为5%-15%。在本专利技术中，所述晶界相中含有一种以上的低熔点金属元素即M，通过元素M与所述晶界相中其他元素的结合，有利于降低晶界相熔点，使晶界相在进行后续所述扩散工艺处理时，发生熔融成为Dy和/或Tb的扩散通道。在本专利技术中，优选地，所述稀土永磁体的厚度为1-10mm；进一步优选地，所述稀土永磁体的厚度为2-7mm。在本专利技术中，优选地，所述稀土永磁体的氧含量为3000ppm以下；进一步优选地，所述稀土永磁体的氧含量为2000ppm以下。在本专利技术中，所述稀土永磁体还包括位于稀土永磁体表面的晶界扩散层，所述晶界扩散层的厚度为5-20μm。若晶界扩散层的厚度过厚，会增加磁体成本，而且会降低磁体性能。在本专利技术中，所述晶界扩散层的材料选自R5的氧化物、R5的氟化物和R5的扩散合金的一种或多种，R5选自Dy和/或Tb。优选地，以所述晶界扩散层的材料总重量为基准，所述扩散合金的质量含量为0-65%；进一步优选地，所述扩散合金的质量含量为15-55%。在本专利技术中，优选地，所述R5的扩散合金的组成为：R6mR7nFe100-m-n-p-wCopNw，R6选自Pr和/或Nd，R7选自Dy和/或Tb，N选自Ga、Cu、Sn、Al、Zn、Bi、Ta、In、Pb、Cd、Tl、Sb中的一种或几种，其中，m、n、p、w为质量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土永磁体，其特征在于，该稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，所述主相具有核壳结构；/n所述主相的组成为：R1

【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁体，其特征在于，该稀土永磁体包括主相和晶界相，所述晶界相隔离和/或包覆所述主相，所述主相具有核壳结构；
所述主相的组成为：R1xR2yFe100-x-y-z-uCozBu，R1选自Pr和/或Nd，R2选自Dy和/或Tb，其中，x、y、z、u为质量百分比，且26%≤x+y≤32%，0%≤y≤2%，0%≤z≤3%，0.8%≤u≤1.2%；
所述晶界相的组成为：R3aR4bFe100-a-b-c-d-vCocBdMv，R3选自Pr和/或Nd，R4选自Dy和/或Tb，M选自Zr、Ga、Cu、Sn、Al、Zn、Bi、Ta、In、Pb、Cd、Tl、Sb中的一种或几种，其中，a、b、c、d、v为质量百分比，且35%≤a+b≤60%，0%＜b≤3%，0%≤c≤5%，0%≤d≤1.2%，20%≤v≤50%。


2.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述核壳结构包括核层和壳层，所述壳层含有Dy2Fe14B相和/或Tb2Fe14B相。


3.根据权利要求2所述的稀土永磁体，其特征在于，所述壳层中单位体积内R2的含量高于所述核层中单位体积内R2的含量。


4.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述主相的组成中，x、y、z、u的质量百分比为：27%≤x+y≤31%，0.5%≤y≤1.5%，0.5%≤z≤2.5%，0.9%≤u≤1.1%。


5.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述晶界相的组成中，a、b、c、d、v的质量百分比为：40%≤a+b≤50%，0.5%≤b≤2.5%，0.5%≤c≤4.5%，0.1%≤d≤1%，25%≤v≤40%。


6.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，以所述主相和晶界相的总质量为基准，所述晶界相的质量含量为3%-20%；
优选地，所述晶界相的质量含量为5%-15%。


7.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述稀土永磁体的厚度为1-10mm；
优选地，所述稀土永磁体的厚度为2-7mm。


8.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述稀土永磁体的氧含量为3000ppm以下；
优选地，所述稀土永磁体的氧含量为2000ppm以下。


9.根据权利要求1所述的稀土永磁体，其特征在于，所述稀土永磁体还包括位于稀土永磁体表面的晶界扩散层，
所述晶界扩散层的厚度为5-20μm。

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小霞，陈波，郭强，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44