一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法技术

本申请提供一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法。本申请将亚微米尺度的棒状导热材料按照0.1%

【技术实现步骤摘要】
一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法


[0001]本申请涉及永磁材料领域，具体而言涉及一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法。

技术介绍

[0002]热变形钕铁硼磁体凭借优异的磁性能，广泛应用于风力发电、节能家电以及新能源汽车等领域。但是，现有的热变形钕铁硼磁体常在热变形加工过程中受设备限制，使得磁体在加热加压过程中受热不均匀，导致磁体中心部位和边缘部位存在较大的温度差，使得磁体磁性能和力学性能均匀性较差。
[0003]现有工艺水平下，热变形钕铁硼磁体的磁性能均匀性较差。较差的均匀性会导致磁体在服役过程中磁场频度不稳定，影响使用效率。
[0004]此外，现有加工方式下，热变形钕铁硼磁体的力学性能同样不稳定，容易导致现有热变形钕铁硼磁体在高频环境服役过程中容易发生开裂、脱落等现象，造成安全隐患。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有技术的热压/热变形设备受热不均、受压力不均，导致磁体一致性较差的问题，提供一种热变形钕铁硼磁体及提升其均匀性的方法，本申请通过利用晶界相形成高熔点、高导热性析出相，配合特殊的外加感应磁场和应力场，促进磁体内部传热和传力作用，能够显著提升磁体均匀性。本申请具体采用如下技术方案。
[0006]首先，为实现上述目的，提出一种热变形钕铁硼磁体，其内部混合有：亚微米尺度的棒状导热材料，所述棒状导热材料按照0.1％
‑
1.0％的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，与钕铁硼磁粉共同经热压和热变形处理形成钕铁硼磁体。
[0007]可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料，其熔点不低于800℃，其导热率不低于30w/(m.k)。
[0008]可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料为如下任意一种或其组合：聚乙炔、聚亚苯基硫醚、聚噻吩、MgO、BeO、石墨、Si、AlN、碳纤维、导热玻璃、高温陶瓷。
[0009]可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，其中，所述亚微米尺度的棒状导热材料的粒径范围为5nm
‑
10nm。
[0010]可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，均匀混合有亚微米尺度棒状导热材料的钕铁硼磁粉，先在600℃
‑
700℃，200
‑
400MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行致密化，热压后获得热变形前驱体。
[0011]可选的，如上任一所述的热变形钕铁硼磁体，所述热变形钕铁硼磁体为：继续对所述热变形前驱体在650℃
‑
800℃，150
‑
250MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行热变形处理所获得
，
热变形处理中变形量控制在70％
‑
80％之间。
[0012]同时，为实现上述目的，本申请还提供一种提升热变形钕铁硼磁体均匀性的方法，
其中，包括如下步骤：将亚微米尺度的棒状导热材料按照0.1％
‑
1.0％的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，获得混合磁粉；将混合磁粉置于600℃
‑
700℃，200
‑
400MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行致密化，热压处理后获得热变形前驱体；对所述热变形前驱体进行热变形处理获得热变形钕铁硼磁体。
[0013]可选的，如上任一所述的方法，其中，对所述热变形前驱体进行热变形处理前还进行如下步骤：打磨掉热变形前驱体表面残留杂质及氧化层，然后置入模具中；热变形处理过程中，在模具的垂直压力方向施加局域场并在650℃
‑
800℃，150
‑
250MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行对前驱体进行70％
‑
80％的大变形。
[0014]可选的，如上任一所述的方法，其中，亚微米尺度的棒状导热材料为能够由局域场原位生成顺磁性的：聚乙炔、聚亚苯基硫醚、聚噻吩、MgO、BeO、石墨、Si、AlN、碳纤维、导热玻璃、高温陶瓷中的任意一种或其组合，其粒径范围为5nm
‑
10nm。
[0015]可选的，如上任一所述的方法，其中，热变形处理过程中，热变形前驱体中的富钕相保持在熔融状态；原位生成顺磁性的棒状导热材料由局域场、应力场驱使，垂直于压力方向排布于主相晶粒之间。
[0016]有益效果
[0017]本申请所提供的提升热变形钕铁硼磁体均匀性的方法，通过将亚微米尺度的棒状导热材料按照0.1％
‑
1.0％的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，可在晶界相中形成垂直于压力方向的棒状高熔点、高导热性物质，以使其在混合磁粉加热过程中迅速将热量由高温区域传导至中低温区域，平衡磁体内部的温度。加压过程中，本申请还可利用棒状相的形状特性使应力向垂直于压力方向传递，避免应力过于集中导致磁体开裂。本申请通过亚微米尺度的棒状导热材料的加入，能够在磁体内部中心和边缘形成晶粒尺寸均匀的组织，通过控制热压/热变形过程中的晶粒生长行为，能够极大增加材料的磁性能和力学性能，克服现有设备加工条件下磁性能均匀性、力学性能均匀性较差的缺陷，获得高综合性能性能热变形钕铁硼磁体。
[0018]本申请中，棒状相的加入可以加强去磁耦合作用，同时高的导热性和传力性能可以减小温度场和应力场，从而提高磁体整体的均匀性。
[0019]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。
附图说明
[0020]附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
[0021]图1是本申请中混合磁粉的制备方式示意图；
[0022]图2是本申请中对热变形前驱体进行热变形处理过程中的棒状导热材料的分布方式示意图；
[0023]图中，1表示棒状导热材料；2表示钕铁硼磁粉。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附
图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0026]本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热变形钕铁硼磁体，其特征在于，所述热变形钕铁硼磁体中混合有：亚微米尺度的棒状导热材料（1），所述棒状导热材料按照0.1%
‑
1.0 %的质量比均匀混合在钕铁硼磁粉中，与钕铁硼磁粉共同经热压和热变形处理形成钕铁硼磁体。2.如权利要求1所述的热变形钕铁硼磁体，其特征在于，所述亚微米尺度的棒状导热材料，其熔点不低于800℃，其导热率不低于30w/(m . k)。3.如权利要求2所述的热变形钕铁硼磁体，其特征在于，所述亚微米尺度的棒状导热材料为如下任意一种或其组合：聚乙炔、聚亚苯基硫醚、聚噻吩、MgO、BeO、石墨、Si、AlN、碳纤维、导热玻璃、高温陶瓷。4.如权利要求3所述的热变形钕铁硼磁体，其特征在于，所述亚微米尺度的棒状导热材料的粒径范围为5nm
‑
10nm。5.如权利要求4所述的热变形钕铁硼磁体，均匀混合有亚微米尺度棒状导热材料的钕铁硼磁粉，先在600℃
‑
700℃，200
‑
400MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行致密化，热压后获得热变形前驱体。6.如权利要求4所述的热变形钕铁硼磁体，所述热变形钕铁硼磁体为：继续对所述热变形前驱体在650℃
‑
800℃，150
‑
250MPa，真空度8.0x10
‑
3Pa条件下进行热变形处理所获得，其中，热变形处理的变形量控制在70%
‑
80%之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨牧南，钟淑伟，罗三根，杨斌，龙嘉新，熊淑华，
申请(专利权)人：国瑞科创稀土功能材料赣州有限公司中国科学院江西稀土研究院江西稀土功能材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：