合金及其制备方法、钕铁硼磁体及其制备方法、扩散涂料技术

本发明专利技术提供了合金及其制备方法、钕铁硼磁体及其制备方法、扩散涂料；其中，合金的化学式为B

【技术实现步骤摘要】
合金及其制备方法、钕铁硼磁体及其制备方法、扩散涂料


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，具体而言，涉及合金及其制备方法、钕铁硼磁体及其制备方法、扩散涂料。

技术介绍

[0002]稀土永磁材料在当今时代一直扮演着十分重要的角色，目前已实现大规模的商品化生产。自发现以来，稀土永磁材料已被广泛应用于计算机、混合动力汽车、医疗、家用电器以及风力发电等许多领域，其应用范围和产量还在逐年增加，这一点在新能源汽车领域尤为明显。近些年来，随着矿石燃料消耗而出现的一系列资源与环境问题，混合动力汽车、纯电动汽车等绿色交通工具受到了人们极大的关注。这其中，烧结钕铁硼磁钢在能源转换方面发挥了无可替代的作用。
[0003]现在，钕铁硼磁体的许多应用都是在高温环境中，研究者对于钕铁硼磁体热稳定性的研究多集中于添加适量元素或者改进磁体制备工艺上，来提高磁体矫顽力。利用磁体高矫顽力抵抗外界环境改变带来磁体性能的下降。目前，提高钕铁硼磁体矫顽力方法有两种，第一种为在钕铁硼磁体制备过程中添加适量微量元素，如重稀土(镝、铽等)、铜、铝等，通过添加微量元素提高钕铁硼磁体各向异性场，利用各向异性场的增加带动钕铁硼磁体矫顽力的提高。第二类是改善烧结钕铁硼磁体的显微结构，改善烧结钕铁硼磁体晶界与晶体内部显微组织，减少散磁场存在，提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。而要保证钕铁硼具有一定的矫顽力且效果显著的，主要就是加入一定量的镝或铽等重稀土。
[0004]但是目前的常规工艺加入重稀土的量比较多，不仅浪费资源，而且提高了生产成本。
专利技术内容
[0005]本专利技术旨在解决上述技术问题的至少之一。
[0006]为此，本专利技术的第一目的在于提供一种合金。
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种合金的制备方法。
[0008]本专利技术的第三目的在于提供一种钕铁硼磁体。
[0009]本专利技术的第四目的在于提供一种钕铁硼磁体的制备方法。
[0010]本专利技术的第五目的在于提供一种扩散涂料。
[0011]为实现本专利技术的第一目的，本专利技术的实施例提供了一种合金，合金如式(Ⅰ)所示；
[0012]B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑
x
‑
y
‑
z1
‑
z2
(Ⅰ)；
[0013]其中，x、y、z1和z2分别取值如下：0.9％≤x≤1.5％，15％≤y≤25％，5％≤z1≤8％，2％≤z2≤5％，且7％≤z1+z2≤10％。
[0014]本实施例中，Ti、Zr提高了磁体的耐烧结温度，并且不发生晶粒异常长大，而且能非常有效地阻止磁性相的变化；在扩散阶段，Ti会与Ga/B/Fe形成双合金相或多合金相，在进一步高温致密化的过程中，可以使晶粒外沿层形成硬化结构，有效地阻止重稀土进入主
相，从而防止矫顽力涨幅受到影响。Ga可以利用其熔点低起到润湿晶界作用；B可优化晶界，减少晶界缺陷，两者在改善性能的同时，能提高扩散的效率。本实施例有效实现了对磁体晶界结构分布的优化，效果优于传统晶界改性技术。因此通过成分设计结合双合金技术和晶界相成相过程调控，改善晶界的浸润性和流动性，打通扩散通道，获得晶界相连续分布的高性能扩散基体是可行的。
[0015]进一步地，上述B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑
x
‑
y
‑
z1
‑
z2
合金中，x、y、z1和z2分别取值如下：
[0016]0.9％≤x≤1.2％，15％≤y≤22％，5％≤z1≤7％，3％≤z2≤5％；或
[0017]1.0％≤x≤1.5％，18％≤y≤25％，6％≤z1≤8％，2％≤z2≤4％；或
[0018]1.1％≤x≤1.3％，19％≤y≤21％，6％≤z1≤7％，3％≤z2≤4％。
[0019]本实施例中，通过成分优化，提供了一种用于催化钕铁硼磁体扩散效果的合金。
[0020]为实现本专利技术的第二目的，本专利技术的实施例提供了一种合金的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S11：混合熔炼合金原料，得到合金铸锭；
[0022]S12：对合金铸锭进行破碎，得到合金粉末。
[0023]在本实施例中，对于合金原料的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规来源即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整。例如，合金原料包括纯硼、纯镓、纯钛、纯锆和纯铁，上述合金原料可以是粉状、颗粒状或者块状等，在此不做限定。在本实施例的部分实施方式中，合金原料的熔炼除了以单质形式添加之外也可以是合金的形式进行添加。
[0024]进一步地，破碎包括粗破碎、盘磨破碎、球磨破碎；和/或合金粉末的平均粒度为1.5
‑
2.5μm。
[0025]在本实施例中，破碎涉及破碎机进行粗破碎、盘磨机进行盘磨破碎、球磨机进行球磨破碎；对于更具体的工艺细节在此不做限定，上述技术方案旨在将合金铸锭破碎制成合金粉末，便于添加至钕铁硼磁体。值得注意的是，合金粉末的平均粒度优选1.5
‑
2.5μm，更优选为1.5
‑
2.2μm，最优选为1.5
‑
2.0μm；具体还可以是1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm。
[0026]为实现本专利技术的第三目的，本专利技术的实施例提供了一种钕铁硼磁体，包括上述B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑
x
‑
y
‑
z1
‑
z2
合金。
[0027]在本实施例中，在钕铁硼磁体中添加合金可以起到润色晶界、优化晶界的作用，并且耐高温抑制晶粒涨大，增加晶界间铁磁性，提高其耦合现象，助于扩散。
[0028]为实现本专利技术的第四目的，本专利技术的实施例提供了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
[0029]S21：获取钕铁硼磁体的原料，熔炼制粉得到钕铁硼粉末；
[0030]S22：将钕铁硼粉末进行取向成型和烧结，得到钕铁硼毛坯；
[0031]S23：在钕铁硼毛坯的表面涂覆扩散涂料，热处理得到钕铁硼磁体；
[0032]其中，钕铁硼粉末中添加上述B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑
x
‑
y
‑
z1
‑
z2
合金；和/或
[0033]扩散涂料中添加上述B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合金，其特征在于，所述合金如式(Ⅰ)所示；B
x
Ga
y
Ti
z1
Zr
z2
Fe1‑
x
‑
y
‑
z1
‑
z2
(Ⅰ)；其中，x、y、z1和z2分别取值如下：0.9％≤x≤1.5％，15％≤y≤25％，5％≤z1≤8％，2％≤z2≤5％，且7％≤z1+z2≤10％。2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，x、y、z1和z2分别取值如下：0.9％≤x≤1.2％，15％≤y≤22％，5％≤z1≤7％，3％≤z2≤5％；或1.0％≤x≤1.5％，18％≤y≤25％，6％≤z1≤8％，2％≤z2≤4％；或1.1％≤x≤1.3％，19％≤y≤21％，6％≤z1≤7％，3％≤z2≤4％。3.一种如权利要求1或2所述的合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S11：混合熔炼合金原料，得到合金铸锭；S12：对所述合金铸锭进行破碎，得到合金粉末。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述破碎包括粗破碎、盘磨破碎、球磨破碎；和/或所述合金粉末的平均粒度为1.5
‑
2.5μm。5.一种钕铁硼磁体，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的合金。6.一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S21：获取所述钕铁硼磁体的原料，熔炼制粉得到钕铁硼粉末；S22：将所述钕铁硼粉末进行取向成型和烧结，得到钕铁硼毛坯；S23：在所述钕铁硼毛坯的表面涂覆扩散涂料，热处理得到所述钕铁硼磁体；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪伟，吴小洁，郭一方，胡小杰，张瑞，郑秉东，倪朝盛，陈伟，杨荣，
申请(专利权)人：宁波松科磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：