本发明专利技术提供了一种钕铁硼永磁材料，该钕铁硼永磁材料含有钕铁硼合金和钴铁氧体。本发明专利技术还提供了所述钕铁硼永磁材料的制备方法，该方法包括将钕铁硼合金和钴铁氧体的混合物进行磁场取向压制成型，然后在真空或惰性气体保护的条件下进行烧结和回火，得到钕铁硼永磁材料。本发明专利技术可以制备一种耐腐蚀，高工作温度的烧结钕铁硼永磁材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于。
技术介绍
上个世纪八十年代，日本住友金属公司首次专利技术了钕铁硼永磁材料。自问世以来， 钕铁硼永磁材料由于具有高磁能积、高矫顽力，相对低廉的价格和充足的资源储备等优点， 已广泛应用于汽车、计算机、电子、机械、能源、医疗器械等众多领域。特别是钕铁硼具有很 高的性能价格比，因此成为制造效能高、体积小、质量轻的磁性功能器件的理想材料，对许 多应用领域产生革命性的影响。但随着应用领域的不断扩展和技术进步。对永磁材料的性 能要求日益升高，工作温度、抗腐蚀性等方面。由于钕铁硼永磁材料本身包含高度反应性的稀土元素，所以使得钕铁硼易于在被 氧化并且在环境中被腐蚀，并且在不施用任何表面处理下使用的情况中，腐蚀在少量的酸 性或碱性物质或水存在时趋向于从表面进行，产生锈蚀，这会引起磁性的退化和被动。另 外，在这种生锈的磁体被嵌入磁路和类似器件的情况中，铁锈扩散，可能会污染周围的组 件。同时，由于烧结钕铁硼的居里温度只有310°C，温度系数较大，剩磁的温度系数一般 为-0. 09 -0. 12%，在一定范围内变化时剩余磁感应强度可逆变化的百分数与温度变化 度数的比值，称为剩余磁温度系数，剩磁温度系数越大，表明材料的耐高温性能越好，而普 通磁性材料一般只能在160°C以下工作。所以随着稀土永磁体在汽车启动器电机、电动汽车 电机等的需求增大，对永磁体的耐高温和耐腐蚀性能提出新的挑战。现有技术中公开了一种提高烧结钕铁硼永磁材料耐腐蚀性能的技术方案，该方法 包括将钕铁硼合金粉末与占烧结钕铁硼粉末的4at %，制得混合粉末，然后将混合粉末在保 护气体存在的条件下进行压制成型，然后烧结充磁，获得的添加了钴的烧结钕铁硼永磁材 料，该烧结钕铁硼永磁材料虽然提高了永磁体的耐腐蚀性能，但该永磁材料不耐高温，工作 温度只有170°C。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的永磁材料耐腐蚀性、耐高温 性能不能同时提高的缺点，提供一种具有耐腐蚀性能好，耐高温性能好的烧结钕铁硼永磁 材料及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种烧结钕铁硼永磁材料，该永磁材料含有钕 铁硼合金和钴铁氧体。本专利技术还提供了一种钕铁硼永磁材料的制备方法，该方法包括将钕铁硼合金和钴 铁氧体的混合物进行磁场取向压制成型，然后在真空或惰性气体保护的条件下进行烧结和 回火，得到钕铁硼永磁材料。本专利技术提供的钕铁硼永磁材料制备方法能够制得的烧结钕铁硼永磁材料，耐腐蚀 性能好，且能耐高温。具体实施例方式本专利技术提供的钕铁硼永磁材料含有钕铁硼合金和钴铁氧体。本专利技术人通过大量实验，发现通过添加钴铁氧体颗粒，并使它们均勻分布在钕铁 硼的晶界处，能抑制了钕铁硼晶粒和磁畴尺寸的过分生长，即钉扎效应，从而有效的提高工 作温度，同时钴元素的添加本身就可以与钕生成稳定的晶间附加组织，增加耐腐蚀性且同 时具有较高工作温度的烧结钕铁硼永磁材料。本专利技术因为添加纳米钴铁氧体在一定程度上 比正常添加时减少了重金属钴的含量，降低了成本，而钴铁氧体中适量的氧可以提高永磁 材料的耐耐高温性能，同时由于钴铁氧体的存在，使得烧结钕铁硼永磁材料的耐腐蚀性能 大大提高。其中，在本专利技术中，钴铁氧体的含量为所述钕铁硼合金的0. 1-20 %重量％，优选为 0. 5-10%。而本专利技术中所提到的钕铁硼合金具有以下组成NdaRebFe(100_a_b_c_d)Bc Md,其中，a、b、c、d代表原子百分数。1彡a彡10，5彡b彡12，5彡d彡8，0彡d彡15， 余量为Fe，Re是Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y中的至少一种元素，M是选自Co、Al、Cu、Zr、 Ga、Nb、Mo中一种或几种。所述添加钴铁氧体均勻分散于主体材料中，所述的钴铁氧体的通式为(^/^,(^其 中η值为0. 1 2.0的任意值。所述钴铁氧体平均颗粒直径优选为20-60纳米。通过适当的工艺使钴铁氧体颗粒 均勻的分布在钕铁硼主相的晶界处，以便形成钉扎效应。而钴的含量不能超过烧结钕铁硼 总重量的20%，如果超过会造成矫顽力的严重下降。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种制备烧结钕铁硼永磁体的方法，该方法包 括制备合金铸锭，其中，该合金铸锭包括钕铁硼合金，将该合金铸锭粉碎成粉末；加入钴 铁氧体粉末，在外磁场中取向该粉末，并将混合后的粉末压制成块状压坯，然后在真空或惰 性气体保护的条件下进行烧结和回火，得到钕铁硼永磁材料。采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺流程一般有配方、熔炼、破碎、制粉、磁粉 取向压制成型、真空烧结、机加工和电镀。本专利技术中在制粉之后、磁粉取向压制成型之前，需 将钕铁硼合金粉末与钴铁氧体粉末混合均勻。具体步骤如下1)将钕铁硼合金破碎并研磨，得到合金材料粉末。将钕铁硼合金破碎的方法可以 为氢爆法或通过破碎机破碎的方法，所述制粉的方法可以为通过气流磨或保护气氛球磨磨 料，制成平均直径为2-10微米的粉末。所述钕铁硼合金可以为钕铁硼铸锭合金和钕铁硼速凝薄片，可以通过商购获得， 也可以采用铸造工艺制成钕铁硼铸锭合金，或采用速凝薄片工艺制成钕铁硼速凝薄片，其 成分为NdaRebFe(100_a_b_c_d)Bc Md,其中，a、b、c、d代表原子百分数。1彡a彡10，5彡b彡12，5彡d彡8，0彡d彡15， 余量为Fe，Re是Pr、Dy、Tb、Ho、Gd、La、Ce、Y中的至少一种元素，M是选自Co、Al、Cu、Zr、Ga、Nb、Mo中一种或几种。所述铸造工艺制成铸锭合金的方法为本领域技术人员所公知，可以将熔炼后的合 金熔液浇铸到水冷铜模具内，钕铁硼铸锭合金主要以柱状晶构成，柱状晶之间被富钕相薄 层隔开，相邻富钕相层之间距离约为100-1500微米。所述速凝薄片工艺制成速凝薄片的方法为本领域技术人员所公知，可以将熔炼后 的合金熔液浇到旋转的铜辊表面，铜辊表面旋转线速度1-2米/秒左右，合金熔液迅速冷 却，形成厚度在0. 2-0. 5毫米之间、宽度大小不等的薄片，薄片内柱状晶宽度为5-25微米。所述通过氢碎炉氢破碎的方法为本领域技术人员所公知，例如，将具有新鲜表面 的钕铁硼合金装入不锈钢容器，抽真空后，充入高纯氢气，达到一个大气压左右，经过20-30 分钟后就会听到合金的爆裂声和容器的温度升高，这是合金吸氢后形成氢化物而爆裂，然 后在400-600°C抽真空脱氢2-10小时。所述通过破碎机将钕铁硼铸锭合金或钕铁硼速凝薄片破碎的方法为本领域技术 人员所公知，例如采用鄂式破碎机进行粗破碎，然后通过中破碎机进行中破碎。所述气流磨制粉的方法为本领域技术人员所公知，利用气流将粉末颗粒加速到超 音速，使之相互对撞而破碎。2)将该钕铁硼合金粉末与钴铁氧体混合均勻，得到混合粉末。所述钴铁氧体应先经过分散处理，加入量为钕铁硼主体粉末总重量的0. 5_10%。 钴铁氧体的平均粒直径为10-150纳米，优选情况下铁氧体的平均颗粒直径为20-60纳米。在优选情况下，所述混合物的制备方法包括将钕铁硼合金和钴铁氧体在抗氧化剂 存在下进行混合，或者将钕铁硼合金和钴铁氧体在抗氧化剂和润滑剂存在下进行混合；所 述抗氧化剂的用量为所述主体材料的0. 1-5重量％，所述润滑剂的用量为所述主体材料的 0-5重量％。所述抗氧化剂没有特别限制，抗氧化剂的种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烧结钕铁硼永磁材料，该永磁材料含有钕铁硼合金和钴铁氧体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，张志强，张素荣，杜鑫，程晓峰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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