钕铁硼磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了钕铁硼磁体及其制备方法，其中，制备钕铁硼磁体的方法包括：(1)将Nd

【技术实现步骤摘要】
钕铁硼磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于磁性材料领域，具体涉及一种钕铁硼磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]热变形纳米晶Nd
‑
Fe
‑
B材料是除烧结Nd
‑
Fe
‑
B和粘结Nd
‑
Fe
‑
B之外的第三种稀土永磁材料，其广泛应用于汽车、电子产品、风力发电、各类电机等领域。随着近年来电动汽车、风力发电机以及各类微型电机的快速发展，对材料的性能提出了新的要求。为了获得更高的矫顽力、高的剩余磁化强度，晶界扩散或掺杂扩散已经成为提升材料性能的重要手段。然而，当低熔点合金掺杂进入磁体内部后，产生的富Nd相会和晶界处的富Ga
‑
Co相以及基体Nd2Fe
14
B相发生复杂的化学反应。该反应一方面会导致基体Nd2Fe
14
B相转变为其他弱磁性相如Nd6Fe
13
Ga，Nd5Fe2B6相，导致磁体中铁磁性相明显减少；另一方面，由于掺杂至晶界处的富Nd相参与了化学反应，导致磁体中的低熔点相减少，对矫顽力的提升也产生了不利影响。
[0003]因此，现有具有更高的矫顽力、高的剩余磁化强度的稀土永磁材料制备技术有待探究。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种钕铁硼磁体及其制备方法，该方法可以最大限度的抑制基体相和晶界相或掺杂相之间的化学反应，一方面有助于减少基体相参与反应，另一方面有助于低熔点晶界相的扩散、渗透，从而获得了高矫顽力、高剩磁的Nd
‑
Fe
‑
B磁体。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备钕铁硼磁体的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：
[0006](1)将Nd
‑
Fe
‑
B粉末或含有低熔点合金的Nd
‑
Fe
‑
B粉末以5
‑
15℃/s的升温速率升温至高于600℃进行热压烧结，以便得到热压烧结磁体；
[0007](2)将所述热压烧结磁体以5
‑
15℃/s的升温速率升温至750
‑
850℃进行热变形，以便得到热变形磁体；
[0008](3)将所述热变形磁体以10
‑
30℃/s的冷却速率冷却，以便得到钕铁硼磁体。
[0009]根据本专利技术实施例的制备钕铁硼磁体，通过将Nd
‑
Fe
‑
B粉末或含有低熔点合金的Nd
‑
Fe
‑
B粉末以5
‑
15℃/s的升温速率升温至高于600℃进行热压烧结，并且将热压烧结磁体以5
‑
15℃/s的升温速率升温至750
‑
850℃进行热变形，即在高于晶界相和基体相反应温度以上的温度区间进行热压烧结和热变形，可以最大限度的抑制基体相和晶界相或掺杂相之间的化学反应，一方面有助于减少基体相参与反应，另一方面有助于低熔点晶界相的扩散、渗透，从而获得了高矫顽力、高剩磁的Nd
‑
Fe
‑
B磁体。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的制备钕铁硼磁体还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述Nd
‑
Fe
‑
B粉末为Nd
‑
Fe
‑
Co
‑
B
‑
Ga粉
末。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述Nd
‑
Fe
‑
Co
‑
B
‑
Ga的化学式为Nd
13.6
Fe
73.6
Ga
0.6
Co
6.6
B
5.6
。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述低熔点合金包括Nd
‑
Cu、Pr
‑
Cu、Nd
‑
Pr
‑
Cu、Nd
‑
Al、Nd
‑
Pr
‑
Al、Nd
‑
Zn和Nd
‑
Pr
‑
Zn中的至少之一。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，将所述Nd
‑
Fe
‑
B粉末或所述含有低熔点合金的Nd
‑
Fe
‑
B粉末以5
‑
15℃/s的升温速率升温至630～730℃进行所述热压烧结。由此，可以显著抑制基体相和晶界相参与反应。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，在将所述热压烧结磁体以5
‑
15℃/s的升温速率升温至750
‑
850℃进行所述热变形之前，预先将所述热压烧结磁体以10
‑
30℃/s的冷却速率进行冷却。由此，可以显著抑制基体相和晶界相参与反应。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，预先将所述热压烧结磁体以10
‑
30℃/s的冷却速率冷却至不高于300℃。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)和(2)中，所述升温过程的加热方式为感应加热或电阻炉加热。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，将所述热变形磁体以10
‑
30℃/s的冷却速率至不高于300℃。
[0019]在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种钕铁硼磁体。根据本专利技术的实施例，所述钕铁硼磁体采用上述的方法制备得到。由此，该钕铁硼磁体具有高矫顽力、高剩磁的特性。
[0020]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0021]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0022]图1是根据本专利技术一个实施例的制备钕铁硼磁体的方法流程示意图；
[0023]图2是成分为Nd
13.6
Fe
73.6
Ga
0.6
Co
6.6
B
5.6
(原子百分比)热压烧结磁体的扫描电子显微镜(SEM)图；
[0024]图3是对比例1得到的热压烧结磁体的SEM图；
[0025]图4是实施例得到的钕铁硼磁体透射电子显微镜(TEM)图；
[0026]图5是对比例2得到的钕铁硼磁体的TEM图；
[0027]图6是实施例和对比例2得到的钕铁硼磁体磁性能测试图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备钕铁硼磁体的方法，其特征在于，包括：(1)将Nd
‑
Fe
‑
B粉末或含有低熔点合金的Nd
‑
Fe
‑
B粉末以5
‑
15℃/s的升温速率升温至高于600℃进行热压烧结，以便得到热压烧结磁体；(2)将所述热压烧结磁体以5
‑
15℃/s的升温速率升温至750
‑
850℃进行热变形，以便得到热变形磁体；(3)将所述热变形磁体以10
‑
30℃/s的冷却速率冷却，以便得到钕铁硼磁体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述Nd
‑
Fe
‑
B粉末为Nd
‑
Fe
‑
Co
‑
B
‑
Ga粉末。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Nd
‑
Fe
‑
Co
‑
B
‑
Ga的化学式为Nd
13.6
Fe
73.6
Ga
0.6
Co
6.6
B
5.6
。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述低熔点合金包括Nd
‑
Cu、Pr
‑
Cu、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁桥，于荣，程志英，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：