【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀土永磁磁体制备，涉及一种高性能烧结钕铁硼磁体及制备方法，尤其涉及一种采用主辅相工艺和晶界添加纳米金属，制备高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法。
技术介绍
1、随着烧结钕铁硼永磁的应用领域越来越广，近年来在汽车电机、风力发电机、伺服电机、直线电机等领域均获得非常大的应用突破。但是由于稀土是国家战略资源，特别是dy、tb等重稀土，储量并不多缺口大，价格也较为昂贵，而为了满足各类电机更高的工作温度，现在的烧结钕铁硼厂家不得不添加较多的重稀土元素dy和tb，被迫面临原料紧缺、成本升高的巨大挑战。
2、本领域传统的应对方法是采用双合金工艺，主相尽量不含dy、tb等重稀土金属，辅相合金中添加重稀土dy、tb、ho元素，且辅相合金具有较高的稀土总量，然后混合制备烧结钕铁硼磁体，通过该种方法来实现稀土总量的下降，获得更高的内禀矫顽力和磁性能。但由于主辅相合金只是稀土总量和成分不同，主相合金形成主相，辅相合金在烧结过程中也会形成主相，富余的稀土才会重构成晶界富钕相，无法保证辅相合金中的重稀土元素更多地分布在晶界富钕相，也就是很大部分的重稀土仍然进入主相，造成重稀土元素的浪费。
3、中国专利技术专利cn201910427299.1，通过添加钨粉末和cu-ga合金，获得晶粒尺寸较小且矫顽力较高的无重稀土的烧结钕铁硼磁体。只能细化晶粒，改善晶界提高磁体矫顽力，却无法降低重稀土用量。
4、中国专利技术专利cn201910582787.x和cn201510789345.4，辅相合金选用nd氢化物或者prnd
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高性能烧结钕铁硼磁体及制备方法，尤其涉及一种采用主辅相工艺和晶界添加纳米金属，制备高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法。使得磁体的矫顽力、剩磁与磁能积均能有所提升，同时工艺简单，适合规模化工业生产。
2、具体通过以下技术方案加以实现：
3、一种高性能烧结钕铁硼磁体，该钕铁硼磁体包括：
4、主相材料：所述主相材料的通式为rxmybzfe100-x-y-z，其中，x、y、z分别代表对应元素的质量分数，并且，28≤x≤32，0＜y≤6，0.8≤z≤1.1；r选自pr、nd、dy、tb、ho、gd、ce、la的一种或几种；m选自co、al、cu、ga、ti、zr、hf中的一种或几种；
5、辅相材料：所述辅相材料的通式为rambbcfe100-a-b-c；其中，a、b、c分别代表对于元素的质量分数，并且，35≤a≤65，0＜b≤9，0.8≤c≤1.2；r选自pr、nd、dy、tb、ho的一种或几种；m选自nb、co、al、cu、ga中的一种或几种。
6、优选地，主相材料re尽量不包含dy、tb等重稀土元素；稀土re质量百分比x＝28.8-29.5wt％，主相稀土总量越低，采用主辅相工艺制备的磁体的磁性能越高；硼b质量百分比z＝0.9-0.96wt％；
7、优选地，主相材料的m中的co、al、cu、ga会同时添加。添加co的作用是提高居里温度(降低温度系数)。添加al的作用主要为了细化主相晶粒上，al对提高内禀矫顽力hcj的作用是比较大的，但会造成剩磁br的快速下降。添加cu的作用主要为了提高液相与主相的湿润性。添加ga的作用与添加al、cu的综合作用相当，即细化主相晶粒又提高主相与液相的湿润性。优选地，钴co质量百分比d＝0.5-2wt％，al质量百分比0.1-0.5wt％，cu质量百分比0.1-0.3wt％，ga质量百分比0.1-0.3wt％；
8、优选地，主相材料的m中的ti、zr、hf是钕铁硼成分中常用的高熔点元素，作用均是细化主相晶粒尺寸，而选择添加zr，添加zr的作用主要体现在主相晶粒细化并且均匀上，由于zr在合金液中具有良好的弥散性，钕铁硼磁体成分配比中高熔点添加元素包括：w、mo、v、ti、nb、zr、ta、hf等，唯有zr对钕铁硼合金铸片的微结构趋于合理状态是最有利的，其他高熔点添加元素后，从以往资料报道看，在合金片内多以较大的尺寸孤立存在，弥散度远低于zr。而复合添加zr、ti或zr、hf会有更佳的效果。优选地，ti质量百分比0.02-0.2wt％，zr质量百分比0.02-0.3wt％，hf质量百分比0.05-0.15wt％。
9、优选地，辅主相re包含pr、nd及dy、tb、ho等重稀土元素；稀土re质量百分比x＝35-45wt％，其中重稀土dy、tb、ho约占稀土重量的40-50％；硼b质量百分比z＝0.92-0.96wt％；
10、优选地，辅相材料的m中的nb、co、al、cu、ga会同时添加。nb质量百分比d＝0.4-0.7wt％，钴co质量百分比d＝1-5wt％，al质量百分比0.5-2wt％，cu质量百分比0.1-0.3wt％，ga质量百分比0.1-1wt％。
11、一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：
12、1)混粉：将主相合金粉末、辅相合金粉末和纳米纯金属粉按特定比例进行配比，采用三维搅拌机进行混合，制得混合合金粉末；
13、2)取向成型：将混合合金粉末在无氧或低氧的条件下，在磁场强度为1.5～3t的条件下进行磁场取向成型，得到压坯；
14、3)烧结和回火：压坯经真空烧结和回火处理后，冷却得到高性能烧结钕铁硼磁体，对磁体进行磁性能检测。
15、进一步地，步骤1)中特定比例是指按照质量百分比，主相合金粉末79.5-96.7％、辅相合金粉末3-20％、纳米纯金属粉末0.3-0.5％，优选地，辅相合金粉末添加比例3-7％最佳，添加比例7-20％，对于内禀矫顽力hcj的提升效果也是非常好的，但是重稀土用量会增加，会造成剩磁br下降过多。
16、进一步地，纳米纯金属粉末为al和/或cu，粒度为20-200nm，纳米纯金属粉末添加前，使用高速分散机进行分散。纳米纯金属粉末粒度越细效果越好，但采用粒度50nm的纳米纯金属al粉末成本更为经济，而且提升内禀矫顽力hcj的效果最佳。
17、进一步地，步骤3)烧结的温度为1000-1100℃；-烧结的时间为3-10h；回火处理，采用一次回火或者二次回火，一次回火：回火温度为540-650℃，时间为3-5小时；两次回火：一次回火温度为700-950℃，时间为1-3小时，二次回火温度为450-650℃，时间为3-5小时。优选地，主相为高铈磁体，则一次回火处理，回火温度620-640℃，时间4-5小时。主相并非为高铈磁体，则进行二次回火，一次回火温度为880-900℃，时间为3小时，二次回火温度为470-640℃，时间为4-5小时。
18、进一步地，主相合金粉末采用以下步骤制备：
19、1)配料：将工业纯金属原料按主相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能烧结钕铁硼磁体，其特征在于，该钕铁硼磁体包括：
2.一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于所述特定比例是指按照质量百分比，主相合金粉末79.5-96.7％、辅相合金粉末3-20％、纳米纯金属粉末0.3-0.5％。
4.如权利要求2或3所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于纳米纯金属粉末为Al和或Cu，粒度为20-200nm，纳米纯金属粉末添加前，使用高速分散机进行分散。
5.如权利要求2所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于步骤3)烧结的温度为1000-1100℃；-烧结的时间为3-10h；回火处理，采用一次回火或者二次回火，一次回火：回火温度为540-650℃，时间为3-5小时；两次回火：一次回火温度为700-950℃，时间为1-3小时，二次回火温度为450-650℃，时间为3-5小时。
6.如权利要求2或3所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于所述主相合金粉末采用以下步骤
7.如权利要求2或3所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于所述辅相合金粉末采用以下步骤制备：
...【技术特征摘要】
1.一种高性能烧结钕铁硼磁体，其特征在于，该钕铁硼磁体包括：
2.一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于所述特定比例是指按照质量百分比，主相合金粉末79.5-96.7％、辅相合金粉末3-20％、纳米纯金属粉末0.3-0.5％。
4.如权利要求2或3所述的一种高性能烧结钕铁硼磁体的制备方法，其特征在于纳米纯金属粉末为al和或cu，粒度为20-200nm，纳米纯金属粉末添加前，使用高速分散机进行分散。
5.如权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：强傲生，
申请(专利权)人：浙江凯文磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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