本发明专利技术涉及一种具有较好温度稳定性的纳米晶复合ＮｄＦｅＢ永磁合金，该永磁合金成分以原子百分比计为：Ｆｅ７０～８０％、Ｎｄ７～１２％、Ｃｏ３～８％、Ｇａ０．１～４％、Ｚｒ０．２～５％和Ｂ４～１０％。制备过程为：将工业纯金属原料按纳米晶复合永磁合金成分配料，用真空非自耗电弧炉在氩气保护下进行熔炼，将熔炼好的纽扣锭破碎成小块料，装入石英管内，在电感应真空快淬炉中制成合金薄带；辊面线速度为１２～２２ｍ／ｓ；将上述合金薄带在６００～８００℃，在一定真空度条件下进行晶化热处理。本发明专利技术的纳米晶复合永磁合金经过退火后，在２０～１５０℃，剩磁温度系数α＝－０．１１４％／℃，矫顽力温度系数β＝－０．３５７％／℃。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有较好温度稳定性的纳米晶复合NdFeB永磁合金及其制备方 法，属磁性材料
技术介绍
纳米晶复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料是上世纪八十年代末发展起来的一种新型永 磁材料。它是由硬磁相和软磁相在纳米尺度内通过两相间的交换耦合作用复合而成的，具 有高的剩磁和最大磁能积等优点。与传统的单相Nd2Fe14B材料相比，该材料还含有软磁相 α -Fe,因而有望获得较好的温度稳定性，具有很好的开发应用前景。制备纳米晶双相永磁材料的方法有很多种，其中主要有熔体快淬法、气体喷雾法、 真空制膜法、机械合金化法和HDDR法等。由于熔体快淬法操作方便，工艺简单，有利于实现 工业化生产，从而成为最常用的一种制备方法。永磁材料的温度稳定性一般用Τ。、α、β等参量来加以表征。其中，α和β分别 为剩磁的温度系数和内禀矫顽力的温度系数，指温度每变化1。c时磁性能变化的百分数，其 绝对值越小表明材料的温度稳定性越好。影响Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料剩磁温度系数α的 主要因素有居里温度Τ。和Nd亚晶格磁矩的温度稳定性。一般来说，α与Τ。密切相关。化 合物中每一个单独的亚晶格磁化强度的变化也影响着α。矫顽力温度系数β也是一个重 要参数，它强烈地依赖于材料的反磁化机制，材料的反磁化机制与组成成分和工艺参数又 密切相关，磁体成分和工艺参数反过来又影响其微观结构，因此材料的温度稳定性与其微 观结构密切相关。目前，研究者主要通过改变成分或微观结构来控制和降低温度系数。研 究表明，在 Nd12.6Fe69.8_xCon.6MxB/ α -Fe 和 Nd16Fe68.4_xCo1L6MxB/ α -Fe 中，Fe 被 Al、Cr、&部 分取代，可以使材料的富Nd晶间相消失，显著地提高了矫顽力和剩磁的温度稳定性。周寿 增等人研究指出，Dy、Tb等稀土元素对纳米晶复合永磁材料合金温度稳定性有较明显的改 进作用，但是也指出，Dy、Tb和Co、Ga等元素结合使用才能对温度系数α、β有较明显的影 响，这可能是多种元素综合交互作用的结果。基于上述研究，我们研究了添加元素Zr，Co, Ga等对纳米晶复合永磁材料的的温度稳定性的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有较好温度稳定性的纳米晶复合NdFeB永磁合金的 制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术手段来实现的。—种具有较好温度稳定性的纳米晶复合NdFeB永磁合金，其特征在于该合金的成 分，以原子百分比计为Fe70 80%Nd7 12%3Co3 8%GaO. 1 4%ZrO. 2 5%B4 10%上述纳米晶复合NdFeB永磁合金的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步 骤a.将工业纯金属原料Fe、Nd、Co、Ga、Zr以及FeB合金，按纳米晶复合NdFeB永磁 合金成分以原子百分比计为Fe70 80%、Nd7 12%、Co3 8%、GaO. 1 4%、ZrO. 2 5%和B4 10%进行配料，然后用真空非自耗电弧炉在氩气保护下进行熔炼，熔炼电流密 度为100 250A/cm2，将熔炼合金翻身熔炼3 6次，得到合金纽扣锭；b.将纽扣锭破碎成3 6g的小块料，装入石英管内，在电感应真空快淬炉中制 成合金薄带；石英管喷嘴直径为0. 6 1. 2mm，喷嘴与辊面距离为5 10mm，氩气压力差为 0. 8 X IO5 1. 5 X IO5Pa,辊面线速度为 12 22m/s ；c.将上述合金薄带在600 800°C，真空度为2X 10_3 5 X ICT3Pa条件下进行晶 化热处理，保温时间为2 IOmin.。本专利技术中所用的原料为纯金属Fe、Nd、Co、Ga、&以及FeB中间合金。本专利技术的合金具有优异的磁性能和温度稳定性。本专利技术的特点是1)新的合金配方，添加Co能提高合金的居里温度，添加&和Ga 能细化晶粒，增强软、硬磁相的交换耦合作用，提高合金的剩磁与矫顽力；2)使用非常简单 的加热退火工艺得到具有较好温度稳定性的纳米晶复合永磁合金粘结磁体。本专利技术具有较好的磁性能和温度稳定性，可以广泛用于汽车、通讯、医疗设备、微 型机电系统、计算机设备等领域的磁性器件。附图说明图1为本专利技术的纳米晶复合永磁的温度稳定性曲线。 具体实施例方式现将本专利技术的实施例具体叙述于后。实施例1本实施例的纳米晶复合永磁合金的成分(原子百分比)为Fe77%、Nd8. 5%、 Co5%,GaO. 6%,Zr2. 7%和Β6· 2%。制备过程和步骤如下将工业纯金属原料Fe、Nd、Co、 Ga.Zr以及FeB合金按本实施例的纳米晶复合永磁合金成分配制15克，然后用真空非自耗 电弧炉在氩气保护下进行熔炼，熔炼电流密度为180A/cm2，将合金翻身熔炼4次；将合金锭 破碎成3 6g的小块，装入石英管内，在电感应真空快淬炉中制成快淬合金薄带，石英管喷 嘴直径为0. 8mm，喷嘴与辊面距离为8mm，氩气压力差为1. O X IO5Pa,辊轮的线速度为16m/ s ；将上述快淬薄带在700°C，真空度为3X10_3Pa条件下进行晶化热处理，保温时间为4min。 最后制得本专利技术的纳米晶复合永磁合金。本实施例中所制得的纳米晶复合永磁合金，经过常规退火处理工艺，温度稳定性 见附图1。通过测试可以得出，本实施例中的纳米晶复合永磁合金经过退火后，其剩磁、矫顽力和最大磁能积分别为 Br = 0. 72T，jHc = 571kA/m，(BH)max = 77kJ/m3。在 20 150°C，乘Ij 磁温度系数α = -0. 114% /°C，矫顽力温度系数β = -0. 357% /°C。实施例2本实施例的纳米晶复合永磁合金的成分(原子百分比)为Fe76. 7%, Nd8. 5%, Co5%,GaO. 6%,Zr2. 7%和B6. 2%。。制备过程和步骤如下将工业纯金属原料Nd、Fe、Nb、 ZrXo以及FeB合金按本实施例的纳米晶复合永磁合金成分配制15克，然后用真空非自耗 电弧炉在氩气保护下进行熔炼，熔炼电流密度为200A/cm2，将合金翻身熔炼4次；将合金锭 破碎成3 6g的小块，装入石英管内，在电感应真空快淬炉中制成快淬合金薄带，石英管喷 嘴直径为0. 8mm，喷嘴与辊面距离为8mm，氩气压力差为1. 0 X IO5Pa,辊轮的线速度为18m/ s ；将上述快淬薄带在700°C，真空度为3X10_3Pa条件下进行晶化热处理，保温时间为5min。 最后制得本专利技术的纳米晶复合永磁合金。本实施例中所制得的纳米晶复合永磁合金，经过常规退火处理工艺后，其剩磁、矫 顽力和最大磁能积分别为 Br = 0. 71T，jHc = 570kA/m, (BH)max = 75kJ/m3。在 20 150°C, 剩磁温度系数α = -0. 121% /°C，矫顽力温度系数β = -0. 34% /V。权利要求一种具有较好温度稳定性的纳米晶复合NdFeB永磁合金，其特征在于该合金的成分，以原子百分比计为Fe70～80％Nd7～12％Co3～8％Ga0.1～4％Zr0.2～5％B4～10％2.一种用于权利要求1所述的纳米晶复合NdFeB永磁合金的制备方法，其特征在于该 方法具有以下工艺步骤a.将工业纯金属本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有较好温度稳定性的纳米晶复合ＮｄＦｅＢ永磁合金，其特征在于该合金的成分，以原子百分比计为：Ｆｅ７０～８０％Ｎｄ７～１２％Ｃｏ３～８％Ｇａ０．１～４％Ｚｒ０．２～５％Ｂ４～１０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓华，徐晖，满华，唐永军，龙门，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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