本发明属于磁性材料领域，尤其涉及驱动电机用高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制造方法。
背景技术：
钕铁硼永磁材料是航空航天装备、海洋工程装备、节能与新能源汽车、先进轨道交通装备和电力装备等领域的关键材料。预测未来10-15年内难以被其他永磁材料所代替，改善和调控钕铁硼永磁材料的组织结构，提高其磁性能仍然是人们不断努力的方向。钕铁硼永磁材料应用领域增长速度最快的是用于电机制备。驱动电机作为新能源汽车的核心部件，使得用于驱动电机的高矫顽力钕铁硼永磁材料具有广阔的应用前景；同时，驱动电机性能的提高迫使高矫顽力钕铁硼永磁材料的性能改善，以满足驱动电机生产企业对磁体性能的要求。目前，高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的制备仍然需要添加一定量的重稀土元素，减少重稀土元素的用量对于降低高矫顽力钕铁硼永磁材料的成本具有重要意义。新的制备技术（晶界扩散、超细磁粉、重稀土化合物掺杂和双合金）已能够实现剩磁不降低的情况下提高磁体的矫顽力。然而，这些制备技术在烧结钕铁硼磁体的规模化生产中存在明显弊端。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新能源汽车驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼永磁材料及其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼永磁材料的制备方法，其特征在于经过以下步骤制备而成：（1）配料熔炼：采用的组分按重量百分比组成：镨钕合金20~32%，镝0~10%，铽0~10%，硼0.95~1.0%，铜0~0.2％，铝0~1％，钴1~3％，铌0~1％，锆0~0.1％，镓0~0.3%，余量为铁和材料中少量不可避免的杂质；根据组分之间的重量百分比设计高重稀土含量和无重稀土元素添加的两种或两种以上配方，配方中的微量元素硼、铜、铝、钴、铌、锆、镓的含量相同，高重稀土含量的主相合金的总稀土百分比含量是依据表达式(Nd1-x-y-zPrxDyyTbz)2Fe14B表达的主相合金的总稀土百分比含量来设计的，表达式中，0≤x+y+z≤1，无重稀土元素的主相合金的总稀土含量较高；其中，根据两种或两种以上配方分别配料，然后分别通过真空熔炼形成熔融的合金液，以2~4m/s的速度浇铸到铜辊表面冷却形成平均厚度为0.2~0.5mm的速凝片；（2）制粉混粉：将步骤（1）所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为100~200μm的粗粉，加入抗氧化剂进行气流磨制粉，制得平均粒度为3~5μm的磁粉；将两种或两种以上配方所得磁粉按比例进行称量混合，混料总量为2~100kg，混料时间为4~10h；（3）成型：将步骤（2）所得混合磁粉在全自动成型压机中自动定量称取，取向压制成坯块，进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结（4）烧结时效：将烧结炉手套箱内坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为300~400℃下保温0.5h，850~950℃下保温1~3h，烧结温度为1050~1100℃，保温3~5h后冷却；将烧结后的坯块进行二级时效处理，时效工艺为：一级时效温度850~950℃、保温3~5h，二级时效温度480~560℃、保温3~5h。进一步，步骤（2）中，将两种或两种以上配方所得磁粉按比例进行称量混合，混料总量为4~50kg，混料时间为6~8h。进一步，步骤（4）中，烧结温度1070~1085℃、保温3.5~4.5h，一级时效温度890~910℃、保温3.5~4.5h，二级时效温度490~530℃、保温3.5~4.5h。本发明上述步骤（3）中将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，对其中“内膜”的解释：混合磁粉在压制成坯块后，需要用薄塑料把坯块密封包装，然后再用真空封装袋把坯块真空封装，内膜就是指的薄塑料。本发明相对于现有技术的优点和有益效果：1．通过合理的主相合金成分设计技术，设计出高重稀土含量的主相合金；高重稀土含量的主相合金是表达式(Nd1-x-y-zPrxDyyTbz)2Fe14B（0≤x+y+z≤1）表达的主相合金，使得重稀土元素尽可能多地留在主相晶粒内，提高磁体的各向异性场；2．设计出的无重稀土含量的主相合金的总稀土含量较高，当两种或两种以上主相合金混粉后能够使得混合粉末的总稀土含量满足制备高矫顽力钕铁硼永磁材料的成分要求；3．采用上述成分设计和制备技术可以提高驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼永磁材料的磁性能和温度稳定性；4．本发明通过调节重稀土含量，可以控制磁体中重稀土含量的分布，使得重稀土元素尽可能多地聚集在主相晶粒中，提高磁体的矫顽力；同时，可以小批量地制备出不同磁性能的多主相高矫顽力钕铁硼永磁体，减少不合适产品的产量，降低废品率和生产成本；5．驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼磁体产品的磁性能和客户的需求量可以柔性调节，节约成本，满足客户的不同需求，非常利于驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼磁体产品的前期研发。具体实施方式为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明驱动电机用多主相高矫顽力钕铁硼磁体及其制造方法作进一步的描述。实施例1：（1）配料熔炼：按照表1-1中的两种配方分别进行配料，其中，镝、硼、锆、铌分别采用镝铁、硼铁、锆铁和铌铁合金的形式加入；每种配方配制50kg/炉，将配好的原料放入清洗干净的速凝炉熔炼坩埚内，抽真空、预热、充氩气、熔炼，然后将合金浇注到辊速为2m/s的铜辊上，制成平均厚度为0.3mm的速凝片；关闭电源，待速凝片冷却后出炉；（2）制粉混粉：将步骤（1）所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为150μm的粗粉，加入抗氧化剂进行气流磨制粉，制得平均粒度为3~5μm的磁粉；将所得成分一和成分二的磁粉按1:1的比例在真空手套箱中进行称重装入不锈钢料罐内，两种成分的磁粉的混料总量为5kg，然后将料罐装入混料机内进行混合，混料时间为6h；（3）成型：将步骤（2）所得混合磁粉在全自动成型压机中自动定量称取，在磁场强度为2.0T的磁场中取向压制成坯块，进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结；（4）烧结时效：将手套箱中坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为320℃下保温0.5h，900℃下保温2h，烧结温度为1065℃，保温3.5h后冷却；将烧结后的坯块进行二级时效处理，时效工艺为：一级时效温度920℃、保温2.5h，二级时效温度490℃、保温3.5h。按以上工序生产的驱动电机用多主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能如表1-2所示：实施例1中多主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能。实施例2：烧结时效工序中烧结温度为1075℃，其它制备工艺同实施例1，制备出的多主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能如表2-1所示：实施例2中多主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能。实施例3：（1）配料熔炼：按照实施例1中成分一和成分二两种配方按1:1混合后的成分进行配料，其中，镝、硼、锆、铌分别采用镝铁、硼铁、锆铁和铌铁合金的形式加入；每种配方配制50kg/炉，将配好的原料放入清洗干净的速凝炉熔炼坩埚内，抽真空、预热、充氩气、熔炼，然后将合金浇注到辊速为2m/s的铜辊上，制成平均厚度为0.3mm的速凝片；关闭电源，待速凝片冷却后出炉；表3-1是成分一和成分二配方混合后的各个组份的重量配比：（2）制粉混粉：将步骤（1）所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为150μm的粗粉，加入抗氧化剂进行气流磨制粉，制得平均粒度为3~5μm的磁粉，后序制备工艺同实施例1。制备出的单主相高矫顽力钕铁硼磁体的磁性能如表3-2所示：实施例3中单主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能。实施例4：烧结时效工序中烧结温度为1075℃，其它制备工艺同实施例3。制备出的单主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能如表4-1所示：实施例4中单主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能。实施例5：烧结时效工序中烧结温度为1085℃，其它制备工艺同实施例3。制备出的单主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能如表5-1所示：实施例5中单主相高矫顽力烧结钕铁硼磁体的磁性能。通过上述实施例中的测试结果可知，根据本发明实施例中的稀土永磁材料和制备方法，可以得到多主相高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料，满足新能源汽车驱动电机的性能要求；同时，同种成分和烧结工艺下，多主相合金混粉法制备的多主相高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的磁性能明显优于单主相合金法制备的高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料。本发明得到的稀土永磁材料的微观结构分析表明主相晶粒中含有不同含量的重稀土元素，磁体中存在主相晶粒的多主相复合；颗粒状富稀土相中的重稀土含量低于高重稀土含量的主相合金的重稀土含量。