热变形钕铁硼磁体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热变形钕铁硼磁体及其制备方法，其中，该方法包括：将第一合金粉末与快淬Nd

【技术实现步骤摘要】
热变形钕铁硼磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于稀土永磁材料制备
，具体涉及一种热变形钕铁硼磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]钕铁硼材料以其优异的磁性能，特别是高的磁能积、高的矫顽力，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗设备等领域。近年来，随着电动汽车、风力发电等新能源领域的快速发展，对钕铁硼材料的需求日益增加。与此同时，也对材料的磁性能提出了更高的要求。热变形钕铁硼材料是除了烧结钕铁硼、粘结钕铁硼外的第三类钕铁硼材料，其具有晶粒尺寸细小、致密度高、耐腐蚀性优良等优点，近年来受到了工业界和科研界的大量关注。然而，由于热变形磁体的晶界往往存在大量的Fe、Co等铁磁性元素分布，导致热变形Nd
‑
Fe
‑
B磁体的矫顽力仅仅为1.2～1.8T之间。近年来，学术界提出采用晶界扩散或晶界掺杂这种单一的扩散方式来提高热变形磁体的矫顽力。但是对于Tb
‑
Cu合金和Dy
‑
Cu合金而言，合金掺杂后磁体，Tb、Dy元素倾向于进入Nd2Fe
14
B晶格中，形成(Nd,Tb)2Fe
14
B、(Nd,Dy)2Fe
14
B基体相，Tb2Fe
14
B和Dy2Fe
14
B比Nd2Fe
14
B具有更高的各向异性场，因而磁体的矫顽力可以显著提高。然而，正是由于Tb、Dy元素倾向于进入晶界Nd2Fe
14
B晶格中，导致热变形磁体的晶界处依然存在较高的Fe、Co等铁磁性元素，导致矫顽力的提升有限。
[0003]因此，现有的晶界扩散方法有待改进。

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热变形钕铁硼磁体及其制备方法，采用该方法来制备热变形钕铁硼磁体，可以显著提高热变形钕铁硼磁体的矫顽力，同时降低其矫顽力温度系数。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备热变形钕铁硼磁体的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：
[0006](1)将第一合金粉末与快淬Nd
‑
Fe
‑
B粉末混合后依次经过冷压预成型、热压烧结和热变形进行掺杂晶界扩散，以便得到掺杂后热变形磁体；
[0007](2)将第二合金置于所述掺杂后热变形磁体的表面并加热进行晶界扩散，以便得到热变形钕铁硼磁体；
[0008]其中，所述第一合金为Tb
‑
Cu合金或/和Dy
‑
Cu合金，所述第二合金为Nd
‑
Cu合金或/和Pr
‑
Cu合金。
[0009]根据本专利技术实施例的制备热变形钕铁硼磁体的方法，通过将Tb
‑
Cu合金粉末或/和Dy
‑
Cu合金粉末与快淬Nd
‑
Fe
‑
B粉末混合后依次经过冷压预成型、热压烧结和热变形进行掺杂晶界扩散，即可得到掺杂后热变形磁体。在上述掺杂晶界扩散过程中，Tb或/和Dy元素顺利进入Nd2Fe
14
B晶格中，Tb或/和Dy部分取代主相Nd2Fe
14
B中的Nd，形成(Nd,Tb)2Fe
14
B、(Nd,Dy)2Fe
14
B核壳结构，提高了主相的各向异性场，从而提高了磁体的矫顽力。然而，此时材料
晶界处依然存在较高的铁磁性元素含量，导致磁体矫顽力提升有限，为了进一步提升磁体矫顽力，将Nd
‑
Cu合金或/和Pr
‑
Cu合金置于上述掺杂后热变形磁体的表面并加热进行表面晶界扩散。表面晶界扩散后，磁体中的非磁性晶界相显著增多，其有效地限制了铁磁性的基体相之间的交互作用，使得磁体的矫顽力进一步获得提高；同时，矫顽力温度系数也显著降低。由此，相对于现有技术中单一的掺杂晶界扩散或表面晶界扩散方式，本申请采用合金掺杂晶界扩散+合金表面晶界扩散的两步晶界扩散的方法来制备热变形钕铁硼磁体，可以得到高矫顽力及低矫顽力温度系数的热变形钕铁硼磁体。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的制备变形钕铁硼磁体的方法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Tb
‑
Cu合金的化学式为Tb
x
Cu
100
‑
x
，所述Dy
‑
Cu合金的化学式为Dy
x
Cu
100
‑
x
，50≤x≤85。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述第一合金粉末占所述快淬Nd
‑
Fe
‑
B粉末总重量的1％～10％。由此，可以得到高矫顽力及低矫顽力温度系数的热变形钕铁硼磁体。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述热压烧结在真空或惰性气氛保护下进行，所述真空条件为真空度不大于10
‑2Pa，所述热压烧结温度为600～700℃。由此，可以得到高矫顽力及低矫顽力温度系数的热变形钕铁硼磁体。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述热变形在真空或惰性气氛保护下进行，所述真空条件为真空度不大于10
‑2Pa，所述热变形温度为675～800℃。由此，可以得到高矫顽力及低矫顽力温度系数的热变形钕铁硼磁体。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述Nd
‑
Cu合金的化学式为Nd
x
Cu
100
‑
x
，所述Pr
‑
Cu合金的化学式为Pr
x
Cu
100
‑
x
，50≤x≤85。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述第二合金为粉末或薄片。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述表面晶界扩散过程在真空或惰性气氛保护下进行，所述真空条件为真空度不大于10
‑2Pa，所述扩散温度为550～675℃，扩散时间为20～60分钟。由此，可以得到高矫顽力及低矫顽力温度系数的热变形钕铁硼磁体。
[0018]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种热变形钕铁硼磁体。根据本专利技术的实施例，所述热变形钕铁硼磁体采用上述制备热变形钕铁硼磁体的方法制备得到。由此，该热变形钕铁硼磁体具有高矫顽力及低矫顽力温度系数。
[0019]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
[0020]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：
[0021]图1是根据本专利技术一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备热变形钕铁硼磁体的方法，其特征在于，包括：(1)将第一合金粉末与快淬Nd
‑
Fe
‑
B粉末混合后依次经过冷压预成型、热压烧结和热变形进行掺杂晶界扩散，以便得到掺杂后热变形磁体；(2)将第二合金置于所述掺杂后热变形磁体的表面并加热进行表面晶界扩散，以便得到热变形钕铁硼磁体；其中，所述第一合金为Tb
‑
Cu合金或/和Dy
‑
Cu合金，所述第二合金为Nd
‑
Cu合金或/和Pr
‑
Cu合金。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Tb
‑
Cu合金的化学式为Tb
x
Cu
100
‑
x
，所述Dy
‑
Cu合金的化学式为Dy
x
Cu
100
‑
x
，50≤x≤85。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一合金粉末占所述快淬Nd
‑
Fe
‑
B粉末总重量的1％～10％。4.根据权利要求1...

【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：