一种车载耐高温钕铁硼永磁体及其制备方法技术

本发明专利技术属于磁性材料领域，尤其涉及一种车载耐高温钕铁硼永磁体及其制备方法，所述制备方法包括：1)取基体相磁粉、R相磁粉、B相磁粉、链接料和润湿剂混合均匀，置于模具中取向并低温热压成型得到粗坯；2)对粗坯进行低温初烧后进行冷变形加工，控制其加工形变量，再依次进行高温烧结和回火处理，即得到车载耐高温钕铁硼永磁体。本发明专利技术通过成分和结构调整，实现了永磁材料性能的有效优化，具备了更优的耐温性能，同时提高了永磁材料的力学性能和抗热震性能，使得永磁材料用于车载使用时具备十分优异的使用效果。的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种车载耐高温钕铁硼永磁体及其制备方法


[0001]本专利技术属于磁性材料领域，尤其涉及一种车载耐高温钕铁硼永磁体，及其制备方法。

技术介绍

[0002]钕铁硼磁体是目前使用最广泛、制造工艺最为成熟的永磁材料，又称“硬磁材料”，指的是一经磁化即能保持恒定磁性的材料。其凭借优异的磁性能，在各个领域中均有所应用。
[0003]而随着近年来国内的新能源汽车领域的发展，对于钕铁硼永磁体的性能也有了不同的需求。在新能源汽车中，永磁材料具有广泛的用途，最为普遍的用途即在于启动电机部分，在汽车的驱动电机、助力转向电机等启动电机结构，采用永磁体电机能够显著降低汽车重量和体积，是现有新能源车实现轻量化和小型化的关键。
[0004]但是，现有的永磁体用于车载使用时存在明显的使用缺陷。如常规的钕铁硼永磁体在约100℃的工作温度条件下，其磁性能仅余有82～85％，而升至180℃和260℃两种温度情况时，磁性能将更进一步产生严重的下降。同时，电机的高频振动和新能源车内冷循环产生的热震环境，也将导致永磁体开裂损坏、失重失效。可见现有的钕铁硼磁体普遍不具备优异的耐温性能。而为解决该问题，技术人员不断地进行耐高温钕铁硼磁钢的研发。如常见的镝系和/或铽系耐高温钕铁硼永磁体，作为相对早期研发成功且具备良好的使用性能的永磁体材料，能够在较高温的工作条件下保持良好的磁性能，但其需要较高的镝和/或铽含量，导致永磁体成本高昂，且此类永磁体在热震条件下以及高频震动条件下容易开裂、损坏失效。对此，也有技术人员通过研发，实现了低镝耐高温钕铁硼永磁体的开发，并具备了一定的抗热震性能，但是在实际使用过程中却发现，其力学性能却存在较为显著的缺陷，如在近100Hz高频振动条件下，永磁体容易受损失效。

技术实现思路

[0005]现有的钕铁硼磁体普遍存在着耐高温性能差，在高温条件下工作容易导致其磁性能快速下降，并且部分耐高温永磁体具有较强的脆性，在用于车载使用时高频振动环境容易导致损坏失效等问题，本专利技术旨在提供一种车载耐高温钕铁硼永磁体及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的在于：能够有效改善钕铁硼永磁体的耐高温性能，并且能够适用于车载使用时的高频环境，能够有效适用于新能源车启动电机部分的使用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术具体采用以下方案。
[0008]一种车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法，
[0009]所述制备方法包括以下步骤：
[0010]1)取基体相磁粉、R相磁粉、B相磁粉、链接料和润湿剂混合均匀，置于模具中取向并低温热压成型得到粗坯；
[0011]2)对粗坯进行低温初烧后进行冷变形加工，控制其加工形变量，再依次进行高温
烧结和回火处理，即得到车载耐高温钕铁硼永磁体。
[0012]进一步的，
[0013]步骤1)所述基体相磁粉的成分构成包括：
[0014]PrNd 13～15at％，B 6～6.5at％，余量为Fe；
[0015]按照上述成分构成配料称取镨钕合金、硼和铁后混合进行熔炼和破碎，制取100～120目的基体相磁粉。
[0016]进一步的，
[0017]步骤1)所述R相磁粉的成分构成包括：
[0018]NdCu 12～16at％、Nd 6～8at％、Dy 2～3at％、Ni 1.5～2.5at％、Tb 0.5～1.0at％，余量为Fe；
[0019]按照上述成分构成配料称取钕、钕铜合金、镝、铽、镍和铁后混合进行熔炼和破碎，制取20～35目的R相磁粉。
[0020]进一步的，
[0021]步骤1)所述B相磁粉的成分构成包括：
[0022]Nd 0.5～2.0at％、B 35～45at％，余量为Fe；
[0023]按照上述成分构成配料称取钕、铁和硼后混合进行熔炼和破碎，制取目数为2000～8000目的B相磁粉。
[0024]进一步的，
[0025]所述基体相磁粉、R相磁粉和B相磁粉用量质量比为100：(12～22)：(5～8)。
[0026]进一步的，
[0027]所述链接料为金属铝粉；
[0028]所述润湿剂为有机硅油，通常可选用甲基硅油；
[0029]所述链接料的用量为基体相磁粉的1～3wt％；
[0030]所述润湿剂的用量为基体相磁粉的5～8wt％。
[0031]进一步的，
[0032]步骤1)所述取向过程控制取向磁场强度为1.3～1.6 T，取向时长为25～30min；
[0033]步骤1)所述低温热压过程于真空条件下进行，控制温度为80～95℃，热压压力为15～25MPa，压力保持时间为25～35min。
[0034]进一步的，
[0035]步骤2)所述低温初烧过程控制温度为360～380℃，烧结时长为1～2h；
[0036]步骤2)所述冷加工变形控制加工形变量为12～15％。
[0037]进一步的，
[0038]步骤2)所述高温烧结于非氮气保护气氛或真空气氛中进行，烧结温度为1050～1150℃，烧结时长为2～4h；
[0039]步骤2)所述回火控制挥霍温度为560～620℃，回火时长为5～7h。
[0040]一种车载耐高温钕铁硼永磁体。
[0041]本专利技术车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法完整如下：
[0042]1)按照PrNd 13～15at％，B 6～6.5at％，余量为Fe的比例配料称取镨钕合金、硼和铁后混合进行1520～1560℃真空熔炼和球磨，制取100～120目的R2Fe14B基体相磁粉，按
照NdCu 12～16at％、Nd 6～8at％、Dy 2～3at％、Ni 1.5～2.5at％、Tb 0.5～1.0at％，余量为Fe的比例配料称取钕、钕铜合金、镝、铽、镍和铁后混合进行1720～1760℃真空熔炼和球磨，制取20～35目的R2TM8 R相磁粉，按照Nd 0.5～2.0at％、B 35～45at％，余量为Fe的比例配料称取钕、铁和硼后混合进行1520～1560℃真空熔炼、氢破碎和球磨，制取目数为2000～8000目的RB4TM6 B相磁粉；
[0043]2)取基体相磁粉、R相磁粉和B相磁粉以质量比为100：(12～22)：(5～8)的比例混合，加入基体相磁粉的1～3wt％的金属铝粉和基体相磁粉的5～8wt％二甲基硅油，混合均匀后置于模具中于1.3～1.6T条件下取向25～30min，并80～95℃低温条件下15～25MPa热压25～35min成型得到粗坯；
[0044]3)对粗坯进行360～380℃低温初烧1～2h后进行冷变形加工，控制其加工形变量为12～15％，再置于真空气氛中1050～1150℃高温烧结2～4h，于560～620℃条件下回火处理5～7h，得到车载耐高温钕铁硼永磁体。
[0045]在上述工艺中，本专利技术采用了近年来新兴的多相磁粉复合烧结工艺进行研究。多相磁粉复合烧结工艺通常采用双相磁粉进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)取基体相磁粉、R相磁粉、B相磁粉、链接料和润湿剂混合均匀，置于模具中取向并低温热压成型得到粗坯；2)对粗坯进行低温初烧后进行冷变形加工，控制其加工形变量，再依次进行高温烧结和回火处理，即得到车载耐高温钕铁硼永磁体。2.根据权利要求1所述的一种车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述基体相磁粉的成分构成包括：PrNd 13～15at％，B 6～6.5at％，余量为Fe；按照上述成分构成配料称取镨钕合金、硼和铁后混合进行熔炼和破碎，制取100～120目的基体相磁粉。3.根据权利要求1所述的一种车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述R相磁粉的成分构成包括：NdCu 12～16at％、Nd 6～8at％、Dy 2～3at％、Ni 1.5～2.5at％、Tb 0.5～1.0at％，余量为Fe；按照上述成分构成配料称取钕、钕铜合金、镝、铽、镍和铁后混合进行熔炼和破碎，制取20～35目的R相磁粉。4.根据权利要求1所述的一种车载耐高温钕铁硼永磁体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述B相磁粉的成分构成包括：Nd 0.5～2.0at％、B 35～45at％，余量为Fe；按照上述成分构成配料称取钕、铁和硼后混合进行熔炼和破碎，制取目数为2000～8000目的B相磁粉。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：许博恒，
申请(专利权)人：宁波恒宏磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：