一种钕铁硼永磁材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钕铁硼永磁材料及制备方法，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按质量百分含量计算包括，25-26.5％的钕、0.5-1％的钴、1-1.5％的硅、2-2.5％的锰、2-2.5％的硼、0.1-0.3％的钛、0.1-0.3％的锆、0.3-0.5％的铝、0.1-0.15％的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体质量百分含量为0.1-0.3％的镝铁合金、0.3-0.5％的钐铁合金、1.5-2.5％的钇铁合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性材料领域，特别是指。
技术介绍
现有技术中，钕铁硼永磁体的使用范围最广，但对于某些高温环境下，却无法应用。因为，钕铁硼永磁体的居里温度较低，同时，这类磁体的矫顽力也较低，其居里温度一般在150°C以下，矫顽力低于1500KA/m。为了能够在高温环境下使用，基本上采用的是钐钴系永磁体，而钐钴系永磁体的成本较高，不利于推广应用。现已有技术提出，以现有的钕铁硼磁体为基体，添加一些辅助元素来提高钕铁硼磁体的居里温度和矫顽力。但所添加的基本上均包含有镝、钆、铽、钐等属于重稀土的元素， 而这类稀土材料随着国家对资源的保护和管理，价格在不断提高。在这一情况下，应当考虑的是如何能够减少对重稀土类材料的使用量，来实现能够满足性能的前提下，降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钕铁硼永磁材料，以克服现钕铁硼永磁体的居里温度和矫顽力低的问题，同时，减少对重稀土类材料的使用量。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按质量百分含量计算包括，25-26. 5 %的钕、O. 5-1 %的钴、1-1. 5 %的硅、2-2. 5 %的锰、2-2. 5 %的硼、 O. 1-0. 3%的钛、O. 1-0. 3%的锆、O. 3-0. 5%的铝、O. 1-0. 15%的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体质量百分含量为O. 1-0. 3%的镝铁合金、O. 3-0. 5%的钐铁合金、I. 5-2. 5%的乾铁合金。所述镝铁合金中镝占重量百分含量为5%。所述钐铁合金中钐占重量百分含量为5%。所述乾铁合金中乾占重量百分含量为10-15%。所述制备方法包括以下步骤将含碳量按重量百分含量不高于2%的铁或钢熔化后，依次加入锰、钴、硼、钛、锆、 镓、铝及钕铁合金、镝铁合金、钐铁合金熔化并充分混合后浇铸成合金锭，再通过破碎机破碎，然后用磨麻成粉料，粉料的平均粒径在10微米以下；将钇铁合金经粉碎，平均粒径低于2微米以下；选用粒径低于100纳米的纳米级硅粉；将上述粉末在混料机中混合2-4小时；在恒定磁场环境中用模具压制成型,再通过450_550MPa压力下压制成毛还；将毛坯在400-500°C真空条件下预烧1-3小时；匀速降温至150_250°C后整形处理；再放入真空炉内于1200±20°C烧结2-4小时，然后分三段匀速降温。所述真空条件是指压力为5_8pa环境。第一个降温阶段，降温速度不能超过5°C /分钟，在降温至870-890°C时回火处理 2-4小时；在第二个降温阶段，降温速度保持在10-15°C /分钟，降温至650-680°C时回火处理2-4小时；在第三个降温阶段，采用风冷或自然降温至环境温度。本专利技术同现有技术相比的有益效果是I、本专利技术通过使用相对轻和含量大的钇稀土材料，来替代原需要量很大的镝、铽、 钐、钆等材料，从成本考虑降低很多。 2、通过使用纳米级的硅粉，减少了磁体中的空隙率,有效的提高了磁体的磁通密度。3、通过特定的处理方式，提高了磁体的矫顽力，同时制得的磁体的居里温度达到了 230°C，其适用范围有了显著的提高。具体实施方式以下通过具体实施例来对本专利技术的技术方案进行说明，但应当注意到的是，以下的实施例仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能用来解释是对本专利技术的限制。一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按质量百分含量计算包括，25-26. 5 %的钕、O. 5-1 %的钴、1-1. 5 %的硅、2-2. 5 %的锰、2-2. 5 %的硼、 O. 1-0. 3%的钛、O. 1-0. 3%的锆、O. 3-0. 5%的铝、O. 1-0. 15%的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体质量百分含量为O. 1-0. 3%的镝铁合金、O. 3-0. 5%的钐铁合金、I. 5-2. 5%的乾铁合金。所述镝铁合金中镝占重量百分含量为5%。所述钐铁合金中钐占重量百分含量为5%。所述钇铁合金中钇占重量百分含量为10-15%。所述制备方法包括以下步骤将含碳量按重量百分含量不高于2%的铁或钢熔化后，依次加入锰、钴、硼、钛、锆、 镓、铝及钕铁合金、镝铁合金、钐铁合金熔化并充分混合后浇铸成合金锭，再通过破碎机破碎，然后用磨麻成粉料，粉料的平均粒径在10微米以下；将钇铁合金经粉碎，平均粒径低于2微米以下；选用粒径低于100纳米的纳米级硅粉；将上述粉末在混料机中混合2-4小时；在恒定磁场环境中用模具压制成型，再通过450_550MPa压力下压制成毛还；将毛坯在400-500°C真空条件下预烧1_3小时；匀速降温至150_250°C后整形处理；再放入真空炉内于1200±20°C烧结2-4小时，然后分三段匀速降温。所述真空条件是指压力为5_8pa环境。第一个降温阶段，降温速度不能超过5°C /分钟，在降温至870-890°C时回火处理 2-4小时；此阶段硅在磁体内的晶粒一定的增长，有利于减少磁体的空隙率，对提高磁体的磁通密度及提高磁体的使用截止频率有利；在第二个降温阶段，降温速度保持在10-15°C / 分钟，降温至650-680°C时回火处理2-4小时；在第三个降温阶段，采用风冷或自然降温至环境温度。在本申请中，制备的方法在各个实施例中均相同，区别仅为各组成材料的数值。实施例I一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25%的钕、1%的钴、I. 5%的硅、2%的锰、2%的硼、O. 1%的钛、O. 1%的锆、O. 3% 的铝、O. I %的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为O. I %的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 5%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、1. 5%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为 10%。实施例2一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，26. 5%的钕、O. 5%的钴、I %的硅、2. 5%的锰、2. 5%的硼、O. 3%的钛、O. 3%的错、O. 5%的招、O. 15%的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为O. 3%的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 3%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、2. 5%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。实施例3一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，26%的钕、O. 8%的钴、I. 3%的硅、2. 2%的锰、2. 2%的硼、O. 2%的钛、O. 2%的错、O. 4%的招、O. I %的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为O. 2%的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 4%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、2. 0%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。实施例4一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25 %的钕、O. 6 %的钴、I. 5 %的硅、2. 5 %的锰、2 %的硼、O. 3 %的钛、O. I 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，其特征在于：所述钕铁硼基体其组成按质量百分含量计算包括，25?26.5％的钕、0.5?1％的钴、1?1.5％的硅、2?2.5％的锰、2?2.5％的硼、0.1?0.3％的钛、0.1?0.3％的锆、0.3?0.5％的铝、0.1?0.15％的镓及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体质量百分含量为0.1?0.3％的镝铁合金、0.3?0.5％的钐铁合金、1.5?2.5％的钇铁合金。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘道良，陈益明，苏广春，
申请(专利权)人：宁波科星材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：