一种含锆烧结钕铁硼磁体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种如式R

【技术实现步骤摘要】
一种含锆烧结钕铁硼磁体及其制备方法
本专利技术涉及磁性材料
，尤其涉及一种含锆烧结钕铁硼磁体及其制备方法。
技术介绍
烧结钕铁硼是人类迄今为止发现的能量密度最高的永磁体，目前已实现大规模的商品化生产。自发现以来，烧结钕铁硼烧结磁体已被广泛应用于计算机硬盘、混合动力汽车、医疗以及风力发电等许多领域，其应用范围和产量还在逐年增加，尤其是在新能源汽车领域。钕铁硼烧结磁体的许多应用是在高温环境中，因此要求其不仅具有高剩磁，而且要具有高矫顽力。其中，矫顽力是永磁材料的主要参数，矫顽力越高，则表明它的抗退磁能力越强。在应用时，要求钕铁硼烧结磁体的矫顽力越高越好，由此能够保证钕铁硼烧结磁体具有较好的温度稳定性，可在较高的温度条件下工作。常见的提高钕铁硼烧结磁体矫顽力的方法是利用Dy和Tb代替Nd来提高矫顽力。但是，重稀土Dy和Tb的储量匮乏，价格昂贵，同时会降低剩磁；并且由于Dy和Tb易受稀土政策的冲击而带来价格的不稳定或大幅波动的风险。因此，如何能够进一步的提高磁体的综合性能，使得磁体的矫顽力、剩磁与磁能积均能有所提升，而同时又不采用或少采用重稀土元素，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种含锆烧结钕铁硼磁体，本申请提供的含锆烧结钕铁硼磁体具有较高的剩磁、矫顽力和磁能积。有鉴于此，本申请提供了一种如式(I)所示的含锆烧结钕铁硼磁体；RxT100-x-y1-y2-zMy1Ay2Bz(I)；其中，x、y1、y2和z为对应元素的质量百分数，28.5％≤x≤32.5％，0％≤y1≤1.0％，0.67％≤y2≤2.4％，0.85％≤z≤1.0％；R选自Pr、Nd、Dy、Tb和Ho中的一种或多种，；M选自Ti、Nb、Hf和Mn中的一种或多种；且Ti的含量为0～0.12％，Nb的含量为0～0.29％，Hf的含量为0～1.0％，Mn的含量为0～1.0％；A为Cu、Ga、Al和Zr；T选自Fe和Co，Co的含量为0.3～2.5％，余量为Fe。优选的，Pr的含量为0～14.5％，Nd的含量为14～32.5％，Tb的含量为0～5.0％，Dy的含量为0～5.0％。优选的，Pr的含量为5～10％，Nd的含量为20～25.5％，Dy的含量为0～3％。优选的，Cu的含量为0.2～0.6％，Ga的含量为0.25～0.55％，Al的含量为0.02～0.6％，Zr的含量为0.2～0.65％。优选的，Cu的含量为0.3～0.5％，Ga的含量为0.35～0.5％，Al的含量为0.1～0.5％，Zr的含量为0.3～0.6％。优选的，Co的含量为0.5～2.0％，B的含量为0.90～0.98％。优选的，所述M选自Ti和Nb中的一种或两种，Ti的含量为0～0.1％，Nb的含量为0～0.15％。本申请还提供了所述的含锆烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：A)将钕铁硼烧结磁体的原料进行速凝薄片处理，得到钕铁硼速凝薄片；B)将所述钕铁硼速凝薄片依次进行氢破碎和气流磨，得到钕铁硼粉末；C)将所述钕铁硼粉末依次进行取向成型和烧结，得到含锆烧结钕铁硼磁体。优选的，所述速凝薄片处理的温度为1400～1500℃，所述钕铁硼速凝薄片的厚度为0.10～0.60mm；所述氢破碎过程中，吸氢时间为1～3h，吸氢温度为20～300℃，脱氢时间为3～7h，脱氢温度为550～600℃；所述气流磨过程中，加入润滑剂进行磨粉，所述润滑剂为氢破碎得到的混合细粉质量的0.02～0.1％，所述气流磨后的粉末的粒度为2～10μm。优选的，所述取向成型包括依次进行的取向压制和等静压成型；所述取向成型的磁场强度为1.2～3T；所述烧结的温度为1000～1200℃，时间为5～15h，真空度为小于等于0.02Pa；所述烧结后还包括时效处理，所述时效处理包括第一次时效处理和第二次时效处理；所述第一次时效处理的温度为800～980℃，所述第一次时效处理的时间为2～15小时；所述第二次时效处理的温度为420～580℃，所述第二次时效处理的时间为1～8小时。本专利技术提供了一种含锆烧结钕铁硼磁体，其在诸多合金元素中增加了Zr元素，优化设计了特定的加入量，并对其余成分进行了合理设计，使Zr元素与Cu元素配合，形成Zr-Cu合金相，使富集于磁性相晶界的锆铜相在磁体退磁时成为“钉扎”畴壁移动的钉扎场中心，阻碍磁畴壁的移动，从而提高了磁体合金的内禀矫顽力；同时锆铜相对磁性相晶粒的晶界移动产生“钉扎”作用，提高耐烧结温度，并且不发生晶粒异常长大，而且能非常有效地阻止磁性相的变化，使晶粒细化，进而提高了磁体合金的剩磁、矫顽力和磁能积，Cu元素与Ga元素形成Cu-Ga合金相，利用其熔点低在晶界内起到润湿性，，具有减弱磁交换耦合作用，能在一定程度上提高矫顽力，但剩磁和磁能积却无法提高的固有缺陷。本专利技术提供含锆的钕铁硼磁体及其制备方法不仅能够制备出具有较高性能的钕铁硼磁性材料，而且能够在不增加重稀土元素的情况下，提高磁体合金的剩磁、矫顽力和磁能积，降低了生产成本，而且工艺简单，适用性广，适合大规模工业化生产。实验结果表明，采用本专利技术提供的含锆钕铁硼磁体相比同型号钕铁硼磁体，剩磁不降低的情况下，矫顽力提升值大于1kOe。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料对其纯度没有特别限制，优选采用工业纯或钕铁硼磁体领域使用的常规纯度。本专利技术提供了一种如式(I)所示的含锆烧结钕铁硼磁体；RxT100-x-y1-y2-zMy1Ay2Bz(I)；其中，x、y1、y2和z为对应元素的质量百分数，28.5％≤x≤32.5％，0％≤y1≤1.0％，0.67％≤y2≤2.4％，0.85％≤z≤1.0％；R选自Pr、Nd和RH中的一种或多种，RH选自Dy和Tb中的一种或多种；M选自Ti、Nb、Hf和Mn中的一种或多种；且Ti的含量为0～0.12％，Nb的含量为0～0.29％，Hf的含量为0～1.0％，Mn的含量为0～1.0％；A为Cu、Ga、Al和Zr；T选自Fe和Co，Co的含量为0.3～2.5％，余量为Fe。本专利技术对所述式I的具体定义没有特别限制，以本领域技术人员熟知的此类表述方式即可，可以理解为质量比。本专利技术式I所述的通式中，所述R选自Pr、Nd和RH中的一种或多种，RH选自Dy和Tb中的一种或多种；R的含量为28.5～32.5％；更具体地，Pr的含量为0～14.5％，Nd的含量为14～32.5％，Tb的含量为0～5.0％，Dy的含量为0～5.0％；更具体的，Pr的含量为5～10％，Nd的含量为20～25.5％，Dy的含量为0～3％；更具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式(I)所示的含锆烧结钕铁硼磁体；/nR

【技术特征摘要】
1.一种如式(I)所示的含锆烧结钕铁硼磁体；
RxT100-x-y1-y2-zMy1Ay2Bz(I)；
其中，x、y1、y2和z为对应元素的质量百分数，28.5％≤x≤32.5％，0％≤y1≤1.0％，0.67％≤y2≤2.4％，0.85％≤z≤1.0％；
R选自Pr、Nd、Dy、Tb和Ho中的一种或多种，；
M选自Ti、Nb、Hf和Mn中的一种或多种；且Ti的含量为0～0.12％，Nb的含量为0～0.29％，Hf的含量为0～1.0％，Mn的含量为0～1.0％；
A为Cu、Ga、Al和Zr；
T选自Fe和Co，Co的含量为0.3～2.5％，余量为Fe。


2.根据权利要求1所述的含锆烧结钕铁硼磁体，其特征在于，Pr的含量为0～14.5％，Nd的含量为14～32.5％，Tb的含量为0～5.0％，Dy的含量为0～5.0％。


3.根据权利要求2所述的含锆烧结钕铁硼磁体，其特征在于，Pr的含量为5～10％，Nd的含量为20～25.5％，Dy的含量为0～3％。


4.根据权利要求1所述的含锆烧结钕铁硼磁体，其特征在于，Cu的含量为0.2～0.6％，Ga的含量为0.25～0.55％，Al的含量为0.02～0.6％，Zr的含量为0.2～0.65％。


5.根据权利要求1所述的含锆烧结钕铁硼磁体，其特征在于，Cu的含量为0.3～0.5％，Ga的含量为0.35～0.5％，Al的含量为0.1～0.5％，Zr的含量为0.3～0.6％。


6.根据权利要求1所述的含锆烧结钕铁硼磁体，其特征在于，Co的含量为0.5～2.0％，B的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛琮尧，毛华云，孙长山，徐志欣，曾庆文，
申请(专利权)人：江西金力永磁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36