一种高耐蚀低温度系数烧结Nd-Fe-B系永磁材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高耐蚀低温度系数烧结Nd

【技术实现步骤摘要】
一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料及制备方法


[0001]本专利技术属于稀土永磁材料
，尤其涉及一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料及制备方法。

技术介绍

[0002]烧结Nd
‑
Fe
‑
B材料由于具有优异的磁性能和性价比，广泛应用于新能源汽车、智能机器人、风力发电、消费电子等高新

[0003]烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的耐腐蚀性较差，这是因为烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体一般是由2:14:1主相(RE2Fe
14
B)和富稀土(RE)晶界相构成的，由于主相和晶界相的成分差异很大，导致腐蚀化学电位差异较大，磁体在湿热条件下易形成腐蚀电流，形成晶间腐蚀；此外，晶界相中存在较多的单质Nd元素，Nd的活性较高，容易发生氧化腐蚀，形成Nd(OH)3相，同时产生氢气，进而发生吸氢粉化，也导致磁体耐腐蚀性降低。目前，主要从两方面提高钕铁硼磁体的耐蚀性：一是对磁体表面进行处理，该防护效果因镀层的材质不同而防护效果不同，工艺比较复杂，且电镀通常不可避免的对环境产生污染。二是通过调整成分等手段，提高磁体基体的耐腐蚀性能，常见的方法有晶界掺杂改性等，但经常导致磁体的磁性能降低。
[0004]同时，烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的温度稳定性较差，在20～100℃剩磁温度系数绝对值|α
Br
|为0.12％/℃左右，与2:17型烧结钐钴磁体0.04％/℃相比，差距很大，制约了钕铁硼在高温下的应用。目前为了降低剩磁温度系数，通常采用Co取代Nd2Fe
14
B中的Fe，增强3d
‑
3d金属间的交换作用，提高居里温度T
c
，但直接添加Co，会导致磁体晶界相由无磁性的RE
‑
rich相变为软磁性的富钴RCo
x
(x＝2,3,5等)相，导致磁体的矫顽力Hcj很低；另外，软磁性的富Co晶界相与主相晶粒存在直接接触，大大降低了晶界相的去磁耦合作用，导致在反向磁场作用下，正向磁畴发生翻转的形核磁场减小，且在磁体中直接添加较多的Co元素，不可避免导致组织恶化，影响磁体的矫顽力。因此，亟需一种烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体及其制备方法，通过较为简单的制备方法，在不降低磁体磁性能的同时，保证磁体具有较好的耐蚀性和温度稳定性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料及其制备方法，至少解决以下问题之一：1、常规烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的耐腐蚀性差；2、常规烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的温度系数较高，耐温性差；3、现有改善常规烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的耐腐蚀性的方法，工艺方法复杂，易导致磁体的磁性能降低；4、现有直接添加重稀土和Co元素改善常规烧结Nd
‑
Fe
‑
B磁体的温度稳定性的方法易造成组织恶化，磁性能下降。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料，永磁材料的成分按质量百分比为：LRE
a
HRE
b
Co
c
Cu
d
M
e
Fe
bal
B
f
，24≤a≤31，0≤b≤4，2≤c≤30，0.1≤d≤0.8，0.2≤e≤3，0.95≤f≤1.2，28≤a+b≤35，bal为余量；其中LRE为轻稀土Pr、Nd、La、Ce、Y中的一种或几种的组合，HRE为重稀土Gd、Ho、Dy、Tb中的一种或几种的组合，M是Al、Cr、Nb、
Zr、Ga、Ti、Zn、V、Mo、Mn中的一种或几种的组合；
[0008]永磁材料由主相、富RE晶界相和富Co晶界相构成；
[0009]主相的晶粒包括高Co主相晶粒和低Co主相晶粒，高Co主相晶粒的成分波动在3％以内，低Co主相晶粒具有成分偏析，低Co主相晶粒包括晶粒内层和晶粒外层，晶粒外层为高磁晶各向异性场(H
A
)的硬磁壳层，硬磁壳层的磁晶各向异性场比晶粒内层高10％～50％。
[0010]进一步地，所述富Co晶界相占晶界相的总比例分数小于5％，弥散分布在所述富RE晶界相内部，尺寸小于1.5μm。
[0011]另一方面，本专利技术提供了一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料的制备方法，用于制备上述高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料，包括以下步骤：
[0012]步骤1：制备贫稀土合金粉末，该合金粉末的成分按质量百分比为：：LRE
a1
HRE
b1
Co
c1
Cu
d1
Fe
bal
M
e1
B
f1
，其中25≤a1≤29，0≤b1≤3，0≤c1≤3，0≤d1≤0.3，0.2≤e1≤3，0.95≤f1≤1.2，按照配料
‑
速凝甩带
‑
氢破
‑
气流磨，获得贫稀土合金细粉；
[0013]步骤2：制备富稀土合金粉末，该合金粉末的成分按质量百分比为：：LRE
a2
HRE
b2
Co
c2
Cu
d2
Fe
bal
M
e2
B
f2
，其中1≤a2≤35，0≤b2≤15，10≤c2≤40，0≤d2≤2，0.2≤e2≤3，0.95≤f2≤1.2，按照配料
‑
速凝甩带
‑
氢破
‑
气流磨，获得富稀土合金细粉；
[0014]步骤3：将制备的贫稀土合金粉末和富稀土合金粉末以一定的重量比进行混合；
[0015]步骤4：将混合均匀的粉末在1.5～2T磁场压机中进行取向成型，并经过180～220MPa等静压，获得生坯；
[0016]步骤5：将生坯放入真空烧结炉中进行烧结，在保护气氛或者真空下进行回火。
[0017]进一步地，步骤1中，所述贫稀土合金细粉的平均粒径为1～6μm。
[0018]进一步地，步骤1中，所述气流磨工艺过程为：气流磨研磨气体压力为0.4～0.6MPa，分级轮转速为3200～3500rp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料，其特征在于，所述永磁材料的成分按质量百分比为：LRE
a
HRE
b
Co
c
Cu
d
M
e
Fe
bal
B
f
，24≤a≤31，0≤b≤4，2≤c≤30，0.1≤d≤0.8，0.2≤e≤3，0.95≤f≤1.2，28≤a+b≤35，bal为余量；其中LRE为轻稀土Pr、Nd、La、Ce、Y中的一种或几种的组合，HRE为重稀土Gd、Ho、Dy、Tb中的一种或几种的组合，M是Al、Cr、Nb、Zr、Ga、Ti、Zn、V、Mo、Mn中的一种或几种的组合；所述永磁材料由主相、富RE晶界相和富Co晶界相构成；主相的晶粒包括高Co主相晶粒和低Co主相晶粒，高Co主相晶粒的成分波动在3％以内，低Co主相晶粒具有成分偏析，低Co主相晶粒包括晶粒内层和晶粒外层，晶粒外层为高磁晶各向异性场(H
A
)的硬磁壳层，硬磁壳层的磁晶各向异性场比晶粒内层高10％～50％。2.根据权利要求1所述的永磁材料，其特征在于，所述富Co晶界相占晶界相的总比例分数小于5％，弥散分布在所述富RE晶界相内部，尺寸小于1.5μm。3.一种高耐蚀低温度系数烧结Nd
‑
Fe
‑
B系永磁材料的制备方法，用于制备权利要求1或2任一项所述永磁材料，包括以下步骤：步骤1：制备贫稀土合金粉末，该合金粉末的成分按质量百分比为：：LRE
a1
HRE
b1
Co
c1
Cu
d1
Fe
bal
M
e1
B
f1
，其中25≤a1≤29，0≤b1≤3，0≤c1≤3，0≤d1≤0.3，0.2≤e1≤3，0.95≤f1≤1.2，按照配料
‑
速凝甩带
‑
氢破
‑
气流磨，获得贫稀土合金细粉；步骤2：制备富稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐吉元，董生智，张家滕，孟睿阳，陈红升，韩瑞，李卫，
申请(专利权)人：钢铁研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：