一种R-T-B系烧结磁体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种R-T-B系烧结磁体及其制备方法，烧结磁体包括晶界区T1、壳层区T2和R2Fe

【技术实现步骤摘要】
一种R-T-B系烧结磁体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及稀土永磁材料
，尤其涉及一种R-T-B系烧结磁体及其制备方法。

技术介绍

[0002]烧结钕铁硼永磁凭借优异的综合磁性能，广泛用于新能源汽车等领域。并且随着制造技术的不断进步和人们环保意识的提升，在节能环保、新能源、新能源汽车三大领域备受市场瞩目，成为实现“中国制造2025”发展规划的关键材料，其用量以每年10～20％的速度快速增长，表现出良好的应用前景。
[0003]对于磁体而言，矫顽力是评价Nd-Fe-B永磁材料磁性能优劣的重要指标。而重稀土元素Dy、Tb作为矫顽力提升的重要元素，可有效提升2:14:1相磁晶各向异性常数，但是其价格高昂。因此一般通过重稀土元素Dy、Tb表面沉积扩散的方式来提升矫顽力，降低磁体制造成本，但重稀土元素由表向里浓度降幅较大，扩散深度较浅，性能提升幅度有限。

技术实现思路

[0004]为了提高磁体矫顽力，实现有重稀土金属的替代，本专利技术提供一种R-T-B系烧结磁体及其制备方法，通过优化传统稀土永磁体制备工艺以及微观组织，提高重稀土在磁体内部的扩散效率，从而大幅度提升磁体矫顽力，并节约制造成本。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供了一种R-T-B系烧结磁体，包括晶界区T1、壳层区T2和R2Fe
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B晶粒区T3；
[0006]所述烧结磁体表面向中心10μm至60μm处，所述壳层区T2与所述R2Fe
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B晶粒区T3的面积比为0.1～0.3，所述壳层区T2厚度为0.5～1.2μm；所述壳层区T2对所述R2Fe
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B晶粒区T3的包覆率平均为80％以上。
[0007]进一步地，R中包含轻稀土LRE和重稀土HRE，HRE含量比例为0.05～1.5wt.％；
[0008]T中含有Al，其中Al的比例0.22～0.35wt.％。
[0009]进一步地，所述T中含有M，M为Ga、Cu、Zn中至少一种，且M/Al质量比为2～3。
[0010]进一步地，所述HRE包含Tb和Dy，R含量比例为29～33wt.％，HRE含量比例为0.05～1.5wt.％；
[0011]所述B的含量比例为0.82～0.95wt.％。
[0012]进一步地，所述壳层区T2中重稀土HRE、M和Al的质量和与轻稀土LRE和T的质量和之比(HRE+M+Al)/(LRE+T)为0.02～0.4；
[0013]所述壳层区T2中重稀土HRE的质量与轻稀土LRE和T的质量和之比HRE/(LRE+T)高于所述R2Fe
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B晶粒区T3中重稀土HRE的质量与轻稀土LRE和T的质量和之比HRE/(LRE+T)；
[0014]所述壳层区T2中Al与轻稀土LRE和T的质量和之比Al/(LRE+T)质量比高于所述R2Fe
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B晶粒区T3中Al与轻稀土LRE和T的质量和之比Al/(LRE+T)。
[0015]进一步地，所述烧结磁体中R为至少一种稀土元素，T为包含Fe和/或FeCo的一种以
上金属。
[0016]本专利技术另一方面提供一种所述的烧结磁体的制备方法，包括：
[0017]准备烧结毛坯；
[0018]在所述烧结毛坯表面沉积合金薄膜；
[0019]对所述沉积合金薄膜后的烧结毛坯进行热处理得到烧结磁体。
[0020]进一步地，准备烧结毛坯包括：
[0021]将原料熔炼得到合金，采用所述合金制得烧结体用的厚度为0.25～0.35μm速凝薄片；所述原料成分为24.6wt％Nd，5.8wt％Pr，1.1wt％Co，0.15wt％Al，0.10wt％Cu，0.15wt％Zr，0.83wt％B，其余为Fe；
[0022]将所述速凝薄片破碎成合金粉末；
[0023]将所述合金粉末在磁场中进行成形，得到坯体；
[0024]将所述坯体进行烧结回火获得所述烧结毛坯。
[0025]进一步地，将所述速凝薄片破碎成合金粉末包括：将所述速凝薄片先在室温下吸氢，在620℃下进行1.5小时的脱氢处理，然后在氮气氛围下利用磨至3.5～4.5μm的细粉末。
[0026]进一步地，在所述烧结毛坯表面沉积合金薄膜包括：
[0027]去除所述烧结毛坯表面氧化皮并烘干；
[0028]将重稀土HRE、Al和M成分的扩散源置于毛坯磁体表面；M为Ga、Cu、Zn中至少一种，且M/Al质量比为2～3。
[0029]进一步地，HRE、Al和M膜，以任意顺序沉积。
[0030]进一步地，所述扩散源在使用时的状态为：扩散源合金的熔融合金液、扩散源合金的快淬带、扩散源合金的速凝片、扩散源合金的片、扩散源合金的粉末、扩散源合金的合金粉末溶剂混合得到的扩散源合金浆液或物理气相沉积法得到的膜层。
[0031]进一步地，对所述沉积合金薄膜后的烧结毛坯进行热处理得到烧结磁体包括：在650℃～1000℃扩散处理1-24h，然后在400℃～700℃回火处理0.5～10h。优选的，所述热处理在真空或者惰性气体保护下进行。
[0032]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0033](1)本专利技术通过优化传统稀土永磁体制备工艺以及微观组织，提高重稀土在磁体内部的扩散效率，从而大幅度提升磁体矫顽力，并节约制造成本。
[0034](2)本专利技术提供一种的R-T-B系烧结磁铁，即使在R-T-B系烧结磁铁中，采用Al和M代替部分重稀土元素，减少了重稀土元素，在重稀土元素含量小的情况下，也在室温下具有高的矫顽力及剩余磁通密度，且在高温下也具有高的矫顽力。
附图说明
[0035]图1为R-T-B系烧结磁铁近表层扫描电镜图。
[0036]图2为R-T-B系烧结磁铁近表层示意图；
[0037]图3为烧结磁体的制备流程。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参
照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0039]为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本专利技术创造。本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特性，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种R-T-B系烧结磁体，其特征在于：包括晶界区T1、壳层区T2和R2Fe
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B晶粒区T3；所述烧结磁体表面向中心10μm至60μm处，所述壳层区T2与所述R2Fe
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B晶粒区T3的面积比为0.1～0.3，所述壳层区T2厚度为0.5～1.2μm；所述壳层区T2对所述R2Fe
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B晶粒区T3的包覆率平均为80％以上。2.如权利要求1所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于：R中包含轻稀土LRE和重稀土HRE，HRE含量比例为0.05～1.5wt.％；T中含有Al，其中Al的比例0.22～0.35wt.％。3.如权利要求2所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于：所述T中含有M，M为Ga、Cu、Zn中至少一种，且M/Al质量比为2～3。4.如权利要求1至3之一所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于：所述HRE包含Tb和Dy，R含量比例为29～33wt.％，HRE含量比例为0.05～1.5wt.％；所述B的含量比例为0.82～0.95wt.％。5.如权利要求3所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于：所述壳层区T2中重稀土HRE、M和Al的质量和与轻稀土LRE和T的质量和之比(HRE+M+Al)/(LRE+T)为0.02～0.4；所述壳层区T2中重稀土HRE的质量与轻稀土LRE和T的质量和之比HRE/(LRE+T)高于所述R2Fe
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B晶粒区T3中重稀土HRE的质量与轻稀土LRE和T的质量和之比HRE/(LRE+T)；所述壳层区T2中Al与轻稀土LRE和T的质量和之比Al/(LRE+T)质量比高于所述R2Fe
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B晶粒区T3中Al与轻稀土LRE和T的质量和之比Al/(LRE+T)。6.如权利要求1或2所述的R-T-B系烧结磁体，其特征在于：所述烧结磁体中R为至少一种稀土元...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗阳，于敦波，祝伟，白馨元，林笑，朱胜杰，王子龙，彭海军，
申请(专利权)人：河北雄安稀土功能材料创新中心有限公司有研稀土荣成有限公司，
类型：发明
国别省市：