一种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钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体呈方块状，具有相对、间隔设置的上表面和下表面，上表面和下表面分别包括位于中心区域的B区和位于B区外围的A区，其中，A区占上表面或下表面面积的25～50％；A区和B区中均含有M，所述M选自Tb或Dy，所述A区中M占A区磁体质量的0.65～0.9wt％，所述B区中M占B区磁体质量的0.4～0.6wt％。通过控制磁体A区、B区中Tb和/或Dy的含量，控制A区矫顽力比B区矫顽力高1～5kOe，A区剩磁比B区剩磁低0.01～0.2kGs。0.2kGs。0.2kGs。

【技术实现步骤摘要】
一种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]烧结钕铁硼磁体广泛应用于新能源汽车、节能空调以及工业自动化。在这些器件中，永磁体所使用的环境都是内嵌式(IPM)电机。内嵌式电机中，磁钢排列的结构分为“V”字结构、“V一”结构以及“双V”结构。这些结构中，只有磁钢的边缘是靠近电机线圈的，线圈产生的反向磁场是随空间快速衰减的。因此磁体的边缘感受的外磁场的强度比内部的磁场强度要高，也就是说磁钢边缘是处于高退磁区的，而磁体中心部位是弱退磁区的。这就是需要磁钢的边缘的矫顽力比中心区域的高。现有技术中，提高矫顽力通常是在合金中添加重稀土Dy或者Tb或者是通过双合金工艺添加重稀土，这种添加方法结果是Dy或者Tb在磁体中均匀分布，从而磁体的矫顽力在单片内就是均匀分布，造成在需要在高退磁能力区域很难获得高矫顽力。同时这种方式还会存在另外两个弊端：一是会导致重稀土使用量大，造成磁体的成本上升，二是磁体的剩磁也会大幅度下降，难以获得高性能的磁体。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种中心区域、边缘区域具有不同矫顽力、剩磁的钕铁硼磁体。
[0004]本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种钕铁硼磁体的制备方法。
[0005]本专利技术解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体呈方块状，具有相对、间隔设置的上表面和下表面，上表面和下表面分别包括位于中心区域的B区和位于B区外围的A区，其中，A区占上表面或下表面面积的25～50％；A区和B区中均含有M，所述M选自Tb或Dy，所述A区中M占A区磁体质量的0.65～0.9wt％，所述B区中M占B区磁体质量的0.4～0.6wt％；或者M选自Tb和Dy，M在A区磁体中的质量含量为0.6～0.9wt％，M在B区磁体中的质量含量为0.6～0.9wt％，M在A区磁体中的质量含量与M在B区磁体中的质量含量相同，且A区中Tb在M中的质量含量比B区中Tb在M中的质量含量高20％以上。
[0006]A区占上表面或下表面面积的25～50％，A区域面积占比太高，失去仅提高外围区域矫顽力的意义，也会造成成本上升，如果太低，不能满足对磁体边缘高矫顽力的应用要求。
[0007]M选自Tb或Dy，所述A区中M占A区磁体质量的0.65～0.9wt％，所述B区中M占B区磁体质量的0.4～0.6wt％；在所添加元素种类相同的情况下，通过调控A区和B区中M元素的差异，来控制磁体的矫顽力差异，因为添加M元素将直接提升磁体剩磁和矫顽力，因此A区所使用Tb或Dy含量比B区高，才能控制A区的矫顽力比B区矫顽力高1～5kOe，同时满足A区剩磁比B区剩磁低0.01～0.2kGs。如果B区的Tb或者Dy含量过低，会导致在涂覆之后，B区矫顽力提升幅度不够，从而A区的与B区的矫顽力差异较大，会存在高温下磁体的磁通衰减较高。
[0008]M选自Tb和Dy，M在A区磁体中的质量含量为0.60～0.9wt％，M在B区磁体中的质量含量为0.60～0.9wt％，M在A区磁体中的质量含量与M在B区磁体中的质量含量相同，且A区中Tb在M中的质量含量比B区中Tb在M中的质量含量高20％以上，如此，控制矫顽力差异在1kOe以上。
[0009]作为优选，该钕铁硼磁体还包括29～31wt％的Pr或/和Nd，0.90～0.95wt％的B，0.5～1.0wt％的X，X选自Al、Cu、Ga、Zr、Ti中的至少一种，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0010]Pr或/和Nd的含量为29～31wt％，Pr或/和Nd的含量不仅会影响磁体矫顽力还会影响磁体的剩磁，同时还会影响热扩散处理后矫顽力的增幅。Pr或/和Nd含量高于31wt％，会导致磁体剩磁减低，获得高性能的磁体就比较困难。Pr或/和Nd含量低于29wt％，会导致磁体的矫顽力低，难以获得高的矫顽力。
[0011]B(硼)含量直接影响磁体的剩磁和矫顽力。B含量以主相R2Fe
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B相的原子比正分比例换算成质量比的比例分数为基准，通常B含量约为0.95wt％，本专利技术中B含量比这个正分比比例低0.01～0.05wt％，即处于一种不饱和状态，这样，就会多余一部分R和Fe，它们将会和M元素形成R
‑
Fe
‑
M相。这个相的熔点较低，容易分布在晶界上，提升磁体的矫顽力。当B含量高于0.95％时，会产生富NdFe4B4相，分布在三角晶界处，导致矫顽力低，当B含量低于0.90％时，残留的Nd和Fe过多，又会形成Nd2Fe
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，该相在晶界上，容易形成反磁化的核心，降低磁体的矫顽力和退磁曲线的方形度。
[0012]过渡金属元素如Al、Cu、Ga、Zr、Ti，总量控制在0.5～1.0wt％，这些元素主要分布在晶界上，提升矫顽力。当含量太高，会导致磁体退磁取向的方形度较差。
[0013]作为优选，该钕铁硼磁体的剩磁≥14kGs，矫顽力≥20kOe，并且A区矫顽力比B区矫顽力高1～5kOe，A区剩磁比B区剩磁低0.01～0.2kGs。
[0014]作为优选，该钕铁硼磁体为长方体。
[0015]本专利技术解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：工艺流程包括基体制备
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上表面A区涂覆
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上表面B区涂覆
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下表面A区涂覆
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下表面B区涂覆
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热处理，所述涂覆用的浆料包括Tb和/或Dy、有机溶剂，Tb和/或Dy、有机溶剂的质量比为3～5：1，所述热处理采用真空热处理，加热温度为900℃～950℃*10～20h,真空度≤1*10
‑3Pa。
[0016]作为优选，所述基体制备的工艺流程包括熔炼
→
氢破碎、脱氢处理
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取向成型
→
烧结，所述熔炼工艺为按照所需成分进行配料，然后在熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1400℃～1550℃，浇注温度为1440℃～1470℃，浇铸过程中采用恒流浇铸，流速为0.7～1kg/s。
[0017]作为优选，所述取向成型为将基体粉末倒入模腔里，同时加压和加磁场，压力为20～80MPa，磁场强度为1.5～2T。
[0018]作为优选，所述烧结温度为1050～1100℃，在400℃以下磁体的升温速度为1～3℃/min，真空度在1*10
‑2Pa以下；在400℃以上，真空度在1*10
‑3Pa以下。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过控制磁体A区、B区中Tb和/或Dy的含量，控制A区矫顽力比B区矫顽力高1～5kOe，A区剩磁比B区剩磁低0.01～0.2kGs。解决了重稀土在钕铁硼磁体表面精准分布，提高钕铁硼磁体边缘高退磁区的矫顽力，减少了重稀土的使用量，保证了磁体有高的剩磁和高的抗退磁能力，同时具有较低成本。
附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体呈方块状，具有相对、间隔设置的上表面和下表面，上表面和下表面分别包括位于中心区域的B区和位于B区外围的A区，其中，A区占上表面或下表面面积的25～50％；A区和B区中均含有M，所述M选自Tb或Dy，所述A区中M占A区磁体质量的0.65～0.9wt％，所述B区中M占B区磁体质量的0.4～0.6wt％；或者M选自Tb和Dy，M在A区磁体中的质量含量为0.6～0.9wt％，M在B区磁体中的质量含量为0.6～0.9wt％，M在A区磁体中的质量含量与M在B区磁体中的质量含量相同，且A区中Tb在M中的质量含量比B区中Tb在M中的质量含量高20％以上。2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体还包括29～31wt％的Pr或/和Nd，0.90～0.95wt％的B，0.5～1.0wt％的X，X选自Al、Cu、Ga、Zr、Ti中的至少一种，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体的剩磁≥14kGs，矫顽力≥20kOe，并且A区矫顽力比B区矫顽力高1～5kOe，A区剩磁比B区剩磁低0.01～0.2kGs。4.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体，其特征在于：该钕铁硼磁体为长方体。5.一种权利要求1至4任一权利要求所述的钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于：工艺流程包括基体制备
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上表面A区...

【专利技术属性】
技术研发人员：严长江，施启新，钱尼健，吴志国，
申请(专利权)人：宁波科田磁业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：