System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种永磁材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种永磁材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41318402 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-13 14:58
本发明专利技术公开了一种永磁材料及其制备方法和应用,所述永磁材料至少存在一个截面,从磁体表面向磁体芯部,所述截面被分为N个区域,其中3≤N≤10,相邻区域交界处的矫顽力相同,且沿磁体表面到磁体芯部,在与取向方向平行的方向上、各区域的交界处的矫顽力逐渐降低。本发明专利技术的永磁材料通过控制特定方向的矫顽力梯度大小,使永磁材料的矫顽力分布满足电机对于磁体的实际需求,同时有效减少磁体中的重稀土含量,降低产品成本,且本发明专利技术方法便于批量生产。本发明专利技术的永磁材料在不同区域的矫顽力与剩磁特征不同,以使不同区域的抗退磁效果不同,从磁体表面到芯部,均能保证磁体在应用时的抵抗磁性能衰减,实现稳定应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于永磁材料,具体涉及一种永磁材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、烧结钕铁硼作为第三代稀土永磁材料,由于其优异的磁性能而被广泛使用。特别是随着近年来新能源汽车、风力发电、智能消费电子、节能电机等领域的快速发展,烧结钕铁硼材料得到了更广泛的应用。

2、稀土永磁材料的基本性能可通过如下四种性能参数予以评价:剩磁(即剩余磁感应强度)br、矫顽力hcb、内禀矫顽力hcj、最大磁能积(bh)max。目前,当应用于车载电机等领域时,钕铁硼永磁材料的局部退磁问题是影响电机稳定性的关键因素。为改善此类问题,业内提出了晶界扩散技术,将重稀土布置在磁体的表面,使其沿晶界进入磁体内部,以提高磁体性能,减少了剩磁的降低。

3、但是,现有技术主要通过在永磁材料的多个面完全涂覆或在局部边角区域涂覆的方式实现晶界扩散效果,但这些方法存在重稀土用量较高,控制局部矫顽力的难度大、性能不稳定等问题,且现有方法难以实现规模生产。

4、因此,亟需开发性能改善的永磁材料及其制备方法,以符合其下游应用领域的需求。


技术实现思路

1、为改善上述问题,本专利技术提供一种r-t-b系永磁材料,所述永磁材料至少存在一个截面,从磁体表面向磁体芯部,所述截面被分为n个区域,其中3≤n≤10,相邻区域交界处的矫顽力相同,且沿磁体表面到磁体芯部,在与取向方向平行的方向上、各区域交界处的矫顽力逐渐降低。

2、本专利技术中,相邻区域交界处的矫顽力记为hcja,所述永磁材料至少包括n个区域,从磁体表面向磁体芯部,依次记为第一区域、第二区域、第三区域、……、和第n区域;例如,第一区域和第二区域的交界处的矫顽力记为hcja12,第一区域的面积占比记为s1;第二区域和第三区域的交界处的矫顽力记为hcja23,第二区域的面积占比记为s2;第三区域和第四区域的交界处的矫顽力记为hcja34,第三区域的面积占比记为s3;依此类推;第(n-1)区域和第n区域的交界处的矫顽力记为hcja(n-1)n,第(n-1)区域的面积占比记为s(n-1);各个区域的交界处的矫顽力满足:hcja12>hcja23>hcja34……>hcja(n-1)n。

3、本专利技术中,永磁材料也称为磁体。

4、根据本专利技术的实施方案,至少存在一个截面,将所述永磁材料分为n个区域,以磁体芯部为中心,n个区域呈对称分布。优选地,在互为镜像区域中,磁体的矫顽力相同。

5、根据本专利技术的实施方案,若相邻区域交界处上的矫顽力差值相同时,即hcja12-hcja23=hcja23-hcja34……=hcja(n-2)(n-1)-hcja(n-1)n时,各区域的面积满足:s1<s2<s3……<sn。

6、根据本专利技术的实施方案,相邻区域的交界处为不规则曲线。

7、根据本专利技术的实施方案,相邻区域的交界处为无交点的非直线分布。

8、根据本专利技术的实施方案,相邻区域的交界处为弧状。

9、根据本专利技术的实施方案,所述弧状为规则的曲线,所述弧状沿其中心线对称。

10、根据本专利技术的实施方案,所述永磁材料至少存在一个截面,△hcj≥20ka/m;其中,△hcj为相邻交界处的矫顽力差值,即hcja12-hcja23或hcja23-hcja34,依此类推。

11、根据本专利技术的实施方案,所述永磁材料从磁体表面向磁体芯部的截面面积为s,第一区域的面积s1与s的比值满足:s1/s≤1/(2*n),且第n区域的面积sn与s的比值为:1/n≤sn/s≤2/n。

12、根据本专利技术的实施方案,在所述截面上,所述永磁材料每个区域的重稀土平均含量均不相同。

13、根据本专利技术的实施方案,在所述截面上,沿取向方向上,每个区域的重稀土含量从磁体表面到磁体芯部逐渐降低。

14、根据本专利技术的实施方案,第一区域与最后一个区域的重稀土含量的差值为≤5wt%;具体的,所述差值大于0。

15、根据本专利技术的实施方案,相邻区域重稀土含量的差值为≤3wt%;具体的,所述差值大于0。

16、根据本专利技术的实施方案,所述永磁材料内至少存在彼此不平行的三个平面,其中所述三个平面中,沿与平面垂直方向上,边缘位置矫顽力最大值和芯部位置矫顽力最小值的差值绝对值各不相同:

17、至少一个平面中,边缘位置矫顽力的最大值与芯部位置矫顽力最小值的差值绝对值δhcja≥40ka/m,例如40ka/m≤δhcja≤160ka/m;

18、至少一个平面中,边缘位置矫顽力的最大值与芯部位置矫顽力最小值的差值绝对值δhcjb≥20ka/m,例如20ka/m≤δhcjb≤80ka/m;

19、至少一个平面中,边缘位置矫顽力的最大值与芯部位置矫顽力最小值的差值绝对值δhcjc≥5ka/m,例如5ka/m≤δhcjc≤40ka/m。

20、根据本专利技术的实施方案,所述永磁材料的退磁率为3%以下,优选为2%以下,更优选为0.5%以下。

21、根据本专利技术的实施方案,所述r为重稀土元素(hre)或轻稀土元素;所述重稀土元素(hre)具有本领域公知的含义,其可以选自钆(gd)、铽(tb)、镝(dy)、钬(ho)、铒(er)、铥(tm)、镱(yb)、镥(lu)和钇(y)中的一种或多种。

22、根据本专利技术的实施方案,t选自铁(fe)或铁与其他金属元素的混合物。其中,优选地,所述其他金属可以选自选自除铁之外的过渡金属元素中的一种或多种。

23、本专利技术上下文中的过渡金属元素具有本领域公知的含义,其意指元素周期表中d区与ds区的金属元素,其中d区元素包括第iiib~viib、viii族的元素,但不包括镧系和锕系元素;ds区元素包括第ib~iib族元素。一般来讲,过渡金属元素包括3到12一共十个族的元素,但不包括f区(周期表中58~71号元素叫做4f内过渡元素,90~103号元素叫做5f内过渡元素,它们都属于f区元素)的内过渡元素。

24、根据本专利技术的实施方案,所述其他金属可以选自铜(cu)、镓(ga)、铝(al)、锆(zr)、钛(ti)、锡(sn)、钽(ta)和锰(mn)中的一种或多种。

25、根据本专利技术的实施方案,所述永磁材料还可以包含m,所述m选自过渡金属元素、非金属元素、轻稀土元素中的一种或多种。

26、根据本专利技术的实施方案,所述轻稀土元素可以选自铈族稀土元素,例如镧(la)、铈(ce)、镨(pr)、钕(nd)、钷(pm)、钐(sm)、铕(eu)。

27、根据本专利技术的实施方案,m优选选自cu、ga、al、zr、ti、sn、ta和mn中的一种或多种,如cu、ga和al中的一种或多种。

28、根据本专利技术的实施方案,基于所述永磁材料的质量计,r的质量百分比含量为28.5%以上且32.5%以下,其实例可以为28.5%、29.0%、29.5%、30.0%、30.5%、31.0%、31.5%、32.0%或32本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种R-T-B系永磁材料,其特征在于,所述永磁材料至少存在一个截面,从磁体表面向磁体芯部,所述截面被分为N个区域,其中3≤N≤10,相邻区域交界处的矫顽力相同,且沿磁体表面到磁体芯部,在与取向方向平行的方向上、各区域交界处的矫顽力逐渐降低。

2.根据权利要求1所述的永磁材料,其特征在于,若相邻区域交界处上的矫顽力差值相同时,即HcjA12-HcjA23=HcjA23-HcjA34……=HcjA(n-2)(n-1)-HcjA(n-1)n时,各区域的面积满足:S1<S2<S3……<Sn;

3.根据权利要求1或2所述的永磁材料,其特征在于,相邻区域的交界处为不规则曲线;

4.根据权利要求1-3任一项所述的永磁材料,其特征在于,所述永磁材料至少存在一个截面,△Hcj≥20kA/m;其中,△Hcj为相邻交界处的矫顽力差值,即HcjA12-HcjA23或HcjA23-HcjA34,依此类推。

5.根据权利要求1-4任一项所述的永磁材料,其特征在于,所述永磁材料内至少存在彼此不平行的三个平面,其中所述三个平面中,沿与平面垂直方向上,边缘位置矫顽力最大值和芯部位置矫顽力最小值的差值绝对值各不相同:

6.根据权利要求1-5任一项所述的永磁材料,其特征在于,所述R为重稀土元素或轻稀土元素;所述重稀土元素选自钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的永磁材料,其特征在于,相邻区域交界处的剩磁相同,且并沿取向方向上、交界处的剩磁逐渐增加;

8.权利要求1-7任一项所述的永磁材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(b)中,所述含有重稀土的扩散源选自Dy和/或Tb的纯金属、或Dy和/或Tb的氢化物、氧化物、氢氧化物、氟化物等合金;

10.权利要求1-7任一项所述的永磁材料的在电机、扬声器、磁选机、计算

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【技术特征摘要】

1.一种r-t-b系永磁材料,其特征在于,所述永磁材料至少存在一个截面,从磁体表面向磁体芯部,所述截面被分为n个区域,其中3≤n≤10,相邻区域交界处的矫顽力相同,且沿磁体表面到磁体芯部,在与取向方向平行的方向上、各区域交界处的矫顽力逐渐降低。

2.根据权利要求1所述的永磁材料,其特征在于,若相邻区域交界处上的矫顽力差值相同时,即hcja12-hcja23=hcja23-hcja34……=hcja(n-2)(n-1)-hcja(n-1)n时,各区域的面积满足:s1<s2<s3……<sn;

3.根据权利要求1或2所述的永磁材料,其特征在于,相邻区域的交界处为不规则曲线;

4.根据权利要求1-3任一项所述的永磁材料,其特征在于,所述永磁材料至少存在一个截面,△hcj≥20ka/m;其中,△hcj为相邻交界处的矫顽力差值,即hcja12-hcja23或hcja23-hcja34,依此类推。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:于永江王聪王福霖吕臻韩景和杨凯
申请(专利权)人:烟台正海磁性材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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