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() 一种烧结Re-Fe-B永磁体及其制备方法和应用技术_技高网

一种烧结Re-Fe-B永磁体及其制备方法和应用技术

技术编号:42653516 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-06 01:45
本发明专利技术公开了一种烧结R‑Fe‑B永磁体及其制备方法和应用,所述烧结Re‑Fe‑B永磁体为(Nd<subgt;100‑x</subgt;R<subgt;x</subgt;)<subgt;a</subgt;Fe<subgt;1‑a‑b‑c</subgt;M<subgt;b</subgt;B<subgt;c</subgt;,其中,R选自Sm、La、Ce、Y、Pr、Ho、Gd、Dy、Tb中的一种或多种,0≤x≤100,x为百分含量占比,28wt%≤a≤35wt%;M选自Al、Ga、Zr、Ti、Cu、Co中的一种或多种,0wt%≤b≤5wt%;B的含量为0.8wt%≤c≤1.2wt%;其余为Fe;所述烧结Re‑Fe‑B永磁体的晶粒尺寸分布为双峰或者宽峰分布。本发明专利技术烧结Re‑Fe‑B永磁体的晶粒尺寸分布具有特征分布结构,实现烧结Re‑Fe‑B永磁体性能提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁材料及其制备,尤其涉及一种烧结re-fe-b永磁体及其制备方法和应用。


技术介绍

1、钕铁硼(nd-fe-b)永磁体由于具有高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积等特性,被广泛应用于永磁电机中。为了磁体能适应电机的更高工作温度,需要不断提高矫顽力。在钕铁硼永磁体制造时,一方面,通过控制磁体中氧含量,优化性能,提升矫顽力。另一方面,通过晶粒细化,优化组织结构,有效降低磁体内部退磁场,达到提升抗退磁能力。最后,在高性能毛坯基础上,进行重稀土扩散,还可以使矫顽力得到进一步提高。

2、控制磁体氧含量方面,通过无氧工艺减少由氧产生稀土损失,降低磁体中的氧含量,提高矫顽力。但是,氧含量越低,对生产过程的工艺与设备的控制要求越高,并且低氧含量磁体烧结过程中,晶粒容易长大,导致细化晶粒的效果降低。

3、细化晶粒方面,通过降低气流磨粉的粒度来降低烧结后磁体晶粒尺寸,提升矫顽力是常规手段。在现有的技术中,通常通过调整烧结工艺,如烧结温度、烧结时间和烧结压力等,来控制烧结re-fe-b永磁体的晶粒尺寸分布。此外,还有一些方法是通过添加特定的添加剂,改变晶粒生长的动力学行为,从而实现对晶粒尺寸分布的有效控制。例如,专利文献cn116543993a中公开,通过控制主相晶粒的粒径以特定形式分布,改善了充磁性能,并维持了较高的方形度,但晶粒尺寸相差较大,会存在一定量的较大粒径尺寸的晶粒,晶粒细化技术的优势无法更好的发挥出在性能优化提升上。

4、现有技术在控制烧结稀土铁硼(re-fe-b)永磁体的晶粒尺寸分布方面还存在一些问题。首先,现有方法往往难以实现对晶粒尺寸分布的精确控制,导致磁体的磁性能不稳定。其次,现有方法可能会引入杂质,影响磁体的磁性能。此外,现有方法还可能会导致部分晶粒过度细化,使得重稀土扩散通道变长,为达到相同的扩散深度,现有技术往往需要更长的扩散时间,从而导致重稀土使用量增加,生产成本增加。


技术实现思路

1、为了改善上述技术问题,本专利技术提供一种烧结稀土铁硼(re-fe-b)永磁体,所述烧结re-fe-b永磁体的晶粒尺寸分布为双峰或者宽峰分布;

2、所述双峰包括第一峰a和第二峰b;

3、所述宽峰是通过第一峰a和第二峰b相连形成的;

4、晶粒尺寸为dx,在dx处峰的频率(或峰值高度)为hdx;

5、第一峰a的晶粒尺寸分布中心值为da,在da处峰的频率(或峰值高度)为hda,满足hda≥hda±0.25;

6、第二峰b的晶粒尺寸分布中心值为db,在db处峰的频率(或峰值高度)为hdb,满足hdb≥hdb±0.25;

7、其中,da<db,且0.5μm≤db-da≤1.5μm;

8、其中,hda和hdb的关系为:0.7≤hda/hdb≤1.3;

9、其中,所述宽峰左侧边界的粒径da'处峰的频率(或峰值高度)hda'满足|hda'-hda'+0.25|≤0.02且hda'-hda'-0.25>0.02;

10、宽峰右侧边界的粒径db'处峰的频率(或峰值高度)hdb'满足|hdb'-hdb'-0.25|≤0.02且hdb'-hdb'+0.25>0.02;

11、宽峰中,峰最高值hmax与峰最低值hmin的差值不大于0.02,即hmax-hmin≤0.02;

12、且满足1μm≤db'-da'≤1.5μm。

13、本专利技术中,hda+0.25,表示在da+0.25um处对应的高度。

14、根据本专利技术的实施方案,所述烧结re-fe-b永磁体的晶粒尺寸在(da-0.5μm)~(db+0.5μm)区间的晶粒数量占总晶粒数量的70%以上。

15、根据本专利技术的实施方案,第一峰a的峰值粒径为2.5-5μm,例如2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm。

16、根据本专利技术的实施方案,第二峰b的峰值粒径为3.5-6μm,例如3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm或6μm。优选地,第二峰b的峰值粒径为3.5-5μm。

17、根据本专利技术的实施方案,所述烧结re-fe-b永磁体具有基本如图2或图3所示的晶粒尺寸分布。

18、根据本专利技术的实施方案,所述re选自nd、sm、la、ce、y、pr、ho、gd、dy、tb中的一种或多种。

19、根据本专利技术的实施方案,所述烧结re-fe-b永磁体中进一步含有m元素,所述m选自al、ga、zr、ti、cu、co中的一种或多种。

20、根据本专利技术的实施方案,所述烧结re-fe-b永磁体为(nd100-xrx)afe1-a-b-cmbbc,

21、其中,

22、0≤x≤100,x为质量百分含量占比;

23、r选自sm、la、ce、y、pr、ho、gd、dy、tb中的一种或多种;

24、28wt%≤a≤35wt%;

25、m选自al、ga、zr、ti、cu、co中的一种或多种;

26、0wt%≤b≤5wt%;

27、0.8wt%≤c≤1.2wt%。

28、根据本专利技术的实施方案,所述a为28wt%、29wt%、30wt%、32wt%、34wt%或35wt%。

29、根据本专利技术的实施方案,b为0、1wt%、1.3wt%、2wt%、3wt%、4wt%或5wt%、根据本专利技术的实施方案,c为0.8wt%、0.9wt%、1wt%、1.1wt%或1.2wt%。

30、本专利技术还提供上述烧结re-fe-b永磁体的制备方法,所述方法包括以下步骤:

31、(1)制备re-fe-b合金速凝薄片,并将所述re-fe-b合金速凝薄片经粉碎得到磁粉,磁粉通过磁粉氧化工序进行氧化得到磁粉a和磁粉b,其中,磁粉a和磁粉b具有不同的氧含量oa和ob,且oa>ob;将磁粉a和磁粉b按比例混合均匀得到混合磁粉;

32、(2)压制成型:将步骤(1)的混合磁粉取向成型后得到生坯;

33、(3)将步骤(2)的生坯在真空环境中烧结致密化后,回火处理得到所述烧结re-fe-b永磁体。

34、根据本专利技术的实施方案,步骤(1)中,所述速凝薄片的制备原料中各元素及其用量以(nd100-xrx)afe1-a-b-cmbbc中各化学计量比配制。

35、根据本专利技术的实施方案,步骤(1)中,所述速凝薄片采用本领域已知的方法制备得到,例如采用速凝甩带技术制备得到。示例性地,所述速凝薄片的制备方法如下:将所述制备原料在真空或惰性气体中通过电磁感应加热至熔化后保温10-60min后再浇注在急冷辊表面,后进入冷却筒进一步冷却,得到re-fe-b合金速凝薄片。

36、根据本专利技术的实施方案,步骤(1)中,所述粉碎的步骤具体包括:将所述re-fe-b合金速凝薄片经氢爆粗粉碎后搅拌混料,再经球磨、气流磨粉碎后搅拌混料得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种烧结Re-Fe-B永磁体,所述烧结Re-Fe-B永磁体为(Nd100-xRx)aFe1-a-b-cMbBc,其中,

2.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,所述双峰包括第一峰A和第二峰B;

3.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,第一峰A的峰值粒径为2.5-5μm,第二峰B的峰值粒径为3.5-6μm。

4.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,所述烧结Re-Fe-B永磁体的晶粒尺寸在(DA-0.5μm)~(DB+0.5μm)区间的晶粒数量占总晶粒数量的70%以上。

5.权利要求1-4任一项所述的永磁体的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,磁粉A和磁粉B的粒径相同或者不同,磁粉A和磁粉B的粒径D50均为2-5μm。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,磁粉A和磁粉B的质量比为n,7/3≥n≥3/7。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,烧结前的升温过程为:以3-6℃/min第一次升温至230-250℃保温30-120min,以3-6℃/min第二次升温至380-400℃保温30-120min,以3-6℃/min第三次升温至680-700℃保温30-120min。

9.权利要求5-8任一项所述的方法制备得到的烧结Re-Fe-B永磁体。

10.权利要求1-4任一项所述的永磁体在电机中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种烧结re-fe-b永磁体,所述烧结re-fe-b永磁体为(nd100-xrx)afe1-a-b-cmbbc,其中,

2.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,所述双峰包括第一峰a和第二峰b;

3.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,第一峰a的峰值粒径为2.5-5μm,第二峰b的峰值粒径为3.5-6μm。

4.根据权利要求1所述的永磁体,其特征在于,所述烧结re-fe-b永磁体的晶粒尺寸在(da-0.5μm)~(db+0.5μm)区间的晶粒数量占总晶粒数量的70%以上。

5.权利要求1-4任一项所述的永磁体的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志强唐华敏江濠鹏康世薇王聪刘健王鹏飞钟兆喆
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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