钕铁硼永磁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钕铁硼永磁材料及其制备方法，该钕铁硼永磁材料的制备包括以下步骤：分别提供钕铁硼磁粉和钴金属粉；将所述钕铁硼磁粉和钴金属粉混合，形成混合磁粉；将所述混合磁粉依次进行取向成型、热压烧结、烧结和回火处理，制得钕铁硼永磁材料。该制备方法能够有效的提高永磁材料的剩磁和矫顽力的温度稳定性；并且能够使Co元素集中在主相外延层而不进入主相内部，从而在保证提高稀土永磁体高温稳定性的同时有效降低了金属Co的用量，生产成本低、简单易行，易于操作和产业化。易于操作和产业化。易于操作和产业化。

【技术实现步骤摘要】
钕铁硼永磁材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于稀土永磁材料
，特别涉及一种具有高温稳定性的钕铁硼永磁材料的制备方法，还涉及由该制备方法制备得到的钕铁硼永磁材料。

技术介绍

[0002]稀土永磁体是以稀土金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基体的永磁材料。钕铁硼永磁体(也称NdFeB永磁体)是目前磁性能最高的永磁材料，其广泛应用于航空航天、计算机、石油开采、交通、机械、新能源、通讯、国防等高科技领域。
[0003]为了进一步满足在电动汽车、风力发电等领域的实际需求，永磁材料必须具有高的矫顽力来满足磁体在高温下工作的稳定性。而目前工业中主要是通过添加重稀土元素Dy、Tb等来提高磁体的矫顽力；但是，过量重稀土的添加会大幅降低永磁材料的剩磁，而且由于重稀土价格昂贵，也大幅提高了永磁材料的生产成本。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种钕铁硼永磁材料的制备方法，通过该制备方法制得的钕铁硼永磁材料具有优异的高温稳定性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种钕铁硼永磁材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]分别提供钕铁硼磁粉和钴金属粉；
[0008]将所述钕铁硼磁粉和钴金属粉混合，形成混合磁粉；
[0009]将所述混合磁粉依次进行取向成型、热压烧结、烧结和回火处理，制得钕铁硼永磁材料。
[0010]进一步方案，所述钕铁硼磁粉的组成按质量百分比为(Nd,Pr)
x
Fe
(100
‑
x
‑
y
‑
z)
B
y
M
z
，其中，29％≤x≤33％，0.80％≤y≤1.0％，0＜z≤4％；M为Al、Cu、Ga中的至少一种。
[0011]进一步方案，所述钕铁硼磁粉为气流磨钕铁硼磁粉，其采用气流磨工艺获得；
[0012]优选地，所述钕铁硼磁粉的粒径在2μm
‑
10μm之间。
[0013]进一步方案，所述钴金属粉为钴粉、钴合金粉中的至少一种；
[0014]优选地，所述钴合金粉选自CoFe合金粉、CoAl合金粉、CoCu合金粉中的至少一种；
[0015]优选地，所述钴金属粉采用雾化或蒸发冷凝工艺制得，其粒度D50≤30μm。
[0016]进一步方案，所述混合磁粉中，以质量百分数计，所述钕铁硼磁粉占90％
‑
99.5％，所述钴金属粉占0.5％
‑
10％。
[0017]进一步方案，所述取向成型的工艺具体为：将所述混合磁粉在2.3T
‑
2.5T磁场强度下取向压制成型，再于150
‑
200MPa等静压。
[0018]进一步方案，所述热压烧结的工艺为：在压力20MPa
‑
400MPa，真空度低于10
‑1，温度800℃
‑
1100℃条件下，烧结5
‑
10min。
[0019]进一步方案，所述烧结的工艺为：在真空或保护气氛中，温度1000
‑
1100℃，烧结
0.5
‑
10h；所述保护气氛为稀有气体或氮气。
[0020]进一步方案，所述回火处理的工艺为：在真空或保护气氛中进行两级回火处理，其中，一级回火处理的温度为850
‑
900℃，处理时间为2
‑
3h；二级回火处理的温度为480
‑
550℃，处理时间为2
‑
3h。
[0021]本专利技术进一步提供了一种钕铁硼永磁材料，采用如前所述的制备方法制得。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术通过将气流磨细粉和Co粉或其合金混合后通过低温热压烧结工艺使其致密化。通过低温热压烧结工艺能够有效抑制Co元素沿主相晶粒内部扩散，使得利用Co原子在主相Nd2Fe
14
B晶粒外延层形成Nd2(FeCo)
14
B壳层，该壳层能够提高NdFeB主相的居里温度，从而显著降低了剩磁温度系数和矫顽力的温度系数，提高了所述稀土永磁体的剩磁和矫顽力的温度稳定性；并且本专利技术中的方法能够使Co元素集中在主相外延层而不进入主相内部，从而在保证提高稀土永磁体高温稳定性的同时有效降低了金属Co的用量。
[0024]综上，通过本专利技术方法的实施能有效降低重稀土的使用，降低生产成本；并且能有效降低战略金属Co的使用，且能够解决添加重稀土提高矫顽力时带来的剩磁降低的问题。
[0025]此外，本专利技术的制备方法还具有清洁无污染、生产成本低、简单易行等优点，易于操作和产业化。
附图说明
[0026]图1为本专利技术钕铁硼永磁材料提高高温稳定性的原理图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0029]本专利技术第一方面公开了一种钕铁硼永磁材料的制备方法，主要包括以下步骤：
[0030]分别提供钕铁硼磁粉和钴金属粉
[0031]本文中所述的钕铁硼磁粉为本领域中常规的永磁材料，其具体的组成可根据实际情况进行调整。根据本专利技术的一些具体的实施例，钕铁硼磁粉的组成按质量百分比为(Nd,Pr)
x
Fe
(100
‑
x
‑
y
‑
z)
B
y
M
z
，其中，29％≤x≤33％，0.80％≤y≤1.0％，0＜z≤4％；M为Al、Cu、Ga中的至少一种。进一步地，本文中的钕铁硼磁粉的粒径在2μm
‑
10μm之间，其具体的制备可以采用本领域中的常规制粉工艺，在本专利技术的一些具体的实施例中，本文中钕铁硼磁粉采用气流磨工艺制得，其主要步骤包括速凝、氢破和气流磨，具体的工艺可以为：按照钕铁硼磁粉中各元素的比例进行配料；将配好的原料混合后在惰性气氛(稀有气体或氮气)中进行熔炼速凝，得到钕铁硼合金片；将钕铁硼合金片通过氢破和气流磨进行粉碎，制得所需粒径的钕铁硼磁粉。
[0032]本文中所述的钴金属粉指的是含有钴元素的金属粉，其可以是只含有钴元素的钴粉，也可以是含有钴元素的合金粉。在本专利技术的一些具体的实施例中，钴合金粉具体可提及
的实例包括但不限于CoFe合金粉、CoAl合金粉、CoCu合金粉中的至少一种，优选地，钴合金粉中的Co质量含量介于20％
‑
90％之间。进一步地，钴金属粉的粒度≤30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别提供钕铁硼磁粉和钴金属粉；将所述钕铁硼磁粉和钴金属粉混合，形成混合磁粉；将所述混合磁粉依次进行取向成型、热压烧结、烧结和回火处理，制得钕铁硼永磁材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钕铁硼磁粉的组成按质量百分比为(Nd,Pr)
x
Fe
(100
‑
x
‑
y
‑
z)
B
y
M
z
，其中，29％≤x≤33％，0.80％≤y≤1.0％，0＜z≤4％；M为Al、Cu、Ga中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述钕铁硼磁粉为气流磨钕铁硼磁粉，其采用气流磨工艺获得；优选地，所述钕铁硼磁粉的粒径在2μm
‑
10μm之间。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钴金属粉为钴粉、钴合金粉中的至少一种；优选地，所述钴合金粉选自CoFe合金粉、CoAl合金粉、CoCu合金粉中的至少一种；优选地，所述钴金属粉采用雾化或蒸发冷凝工艺制得，其粒度D50≤30μm。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合磁粉中，以质量百分数计，所述钕铁硼磁粉占90％
‑
99.5％，所述钴...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，王刚，吴维，刘志明，裴坤，周志国，赵占中，
申请(专利权)人：大地熊宁国永磁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：