专利名称：一种耐热钕铁硼永磁材料及制备方法
技术领域：
本发明属于磁性材料领域，特别是指一种耐热钕铁硼永磁材料及制备方法。
背景技术：
现有技术中，钕铁硼永磁体的使用范围最广，但对于某些高温环境下，却无法应用。因为，钕铁硼永磁体的居里温度较低，同时，这类磁体的矫顽力也较低，其居里温度一般在150°C以下，矫顽力低于1500KA/m。为了能够在高温环境下使用，基本上采用的是钐钴系永磁体，而钐钴系永磁体的成本较高，不利于推广应用。现已有技术提出，以现有的钕铁硼磁体为基体，添加一些辅助元素来提高钕铁硼磁体的居里温度和矫顽力。但所添加的基本上均包含有镝、钆、铽、钐等属于重稀土的元素，而这类稀土材料随着国家对资源的保护和管理，价格在不断提高。在这一情况下，应当考虑的是如何能够减少对重稀土类材料的使用量，来实现能够满足性能的前提下，降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐热钕铁硼永磁材料，以克服现钕铁硼永磁体的居里温度和矫顽力低的问题，同时，减少对重稀土类材料的使用量。本发明是通过以下技术方案实现的一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25-26. 5%的钕、0. 5-1%的钴、1-1. 5%的硅、2-2. 5%的锰、10-10. 5%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 1-0. 3%的镝铁合金、0. 3-0. 5%的钐铁合金、I. 5-2. 5%的钇铁合金。所述镝铁合金中镝占重量百分含量为5%。所述钐铁合金中钐占重量百分含量为5%。所述乾铁合金中乾占重量百分含量为10-15%。所述制备方法包括以下步骤将含碳量按重量百分含量不高于2%的铁或钢熔化后，依次加入锰、钴、硼及钕铁合金、镝铁合金、钐铁合金熔化并充分混合后浇铸成合金锭，将合金锭破碎成粉料，粉料的平均粒径在10微米以下；将钇铁合金破碎，平均粒径低于2微米以下；选用粒径低于100纳米的纳米级硅粉；将上述粉末在混料机中混合2-4小时；在恒定磁场环境中用模具压制成型,再通过450_550MPa压力下压制成毛还；将毛坯在400-500°C真空条件下预烧1-3小时；匀速降温至150_250°C后整形处理；再放入真空炉内于1200±20°C烧结2-4小时，然后分三段匀速降温。所述破碎是通过破碎机破碎，然后用磨麻成粉料。
第一个降温阶段，降温速度不能超过5°C /分钟，在降温至870_890°C时回火处理2-4小时；在第二个降温阶段，降温速度保持在10-15°C /分钟，降温至650-680°C时回火处理2-4小时；在第三个降温阶段，采用风冷或自然降温至环境温度。本发明同现有技术相比的有益效果是I、本发明通过使用相对轻和含量大的钇稀土材料，来替代原需要量很大的镝、铽、钐、钆等材料，从成本考虑降低很多。 2、通过使用纳米级的硅粉，减少了磁体中的空隙率,有效的提高了磁体的磁通密度。3、通过特定的处理方式，提高了磁体的矫顽力，同时制得的磁体的居里温度达到了 230°C，其适用范围有了显著的提高。
具体实施例方式以下通过具体实施例来对本发明的技术方案进行说明，但应当注意到的是，以下的实施例仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能用来解释是对本发明的限制。一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25-26. 5%的钕、0. 5-1%的钴、1-1. 5%的硅、2-2. 5%的锰、10-10. 5%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 1-0. 3%的镝铁合金、0. 3-0. 5%的钐铁合金、I. 5-2. 5%的钇铁合金。所述镝铁合金中镝占重量百分含量为5%。所述钐铁合金中钐占重量百分含量为5%。所述钇铁合金中钇占重量百分含量为10-15%。所述制备方法包括以下步骤将含碳量按重量百分含量不高于2%的铁或钢熔化后，依次加入锰、钴、硼及钕铁合金、镝铁合金、钐铁合金熔化并充分混合后浇铸成合金锭，再通过破碎机破碎，然后用磨麻成粉料，粉料的平均粒径在10微米以下；将钇铁合金经粉碎，平均粒径低于2微米以下；选用粒径低于100纳米的纳米级硅粉；将上述粉末在混料机中混合2-4小时；在恒定磁场环境中用模具压制成型，再通过450_550MPa压力下压制成毛还；将毛坯在400-500°C真空条件下预烧1_3小时；匀速降温至150_250°C后整形处理；再放入真空炉内于1200±20°C烧结2-4小时，然后分三段匀速降温。第一个降温阶段，降温速度不能超过5°C /分钟，在降温至870_890°C时回火处理2-4小时；此阶段硅在磁体内的晶粒一定的增长，有利于减少磁体的空隙率，对提高磁体的磁通密度及提高磁体的使用截止频率有利；在第二个降温阶段，降温速度保持在10-15°C /分钟，降温至650-680°C时回火处理2-4小时；在第三个降温阶段，采用风冷或自然降温至环境温度。在本申请中，制备的方法在各个实施例中均相同，区别仅为各组成材料的数值。实施例I一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25%的钕、I %的钴、I. 5%的娃、2%的猛、10%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. I %的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 5%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、I. 5%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。实施例2一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，26. 5%的钕、0. 5%的钴、1%的硅、2. 5%的锰、10. 5%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 3%的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 3%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、2. 5%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。实施例3 一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，26%的钕、0. 8%的钴、I. 3%的硅、2. 2%的锰、10. 2%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 2%的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 4%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、2.0%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。实施例4一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25%的钕、0. 6%的钴、I. 5%的硅、2. 5%的锰、10%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 2%的镝铁合金其中镝铁合金中镝占重量百分含量为5%、0. 3%的钐铁合金其中钐铁合金中钐占重量百分含量为5%、2. 5%的钇铁合金其中钇铁合金中钇占重量百分含量为10%。
权利要求
1.一种耐热钕铁硼永磁材料，包括钕铁硼基体，其特征在于所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25-26. 5 %的钕、0. 5-1 %的钴、1-1. 5 %的硅、2-2. 5 %的锰、10-10. 5%的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0. 1-0. 3%的镝铁合金、0. 3-0. 5%的钐铁合金、I. 5-2. 5%的钇铁合金。
2.根据权利要求I所述的耐热钕铁硼永磁材料，其特征在于所述镝铁合金中镝占重量百分含量为5*%。
3.根据权利要求I所述的耐热钕铁硼永磁材料，其特征在于所述钐铁合金中钐占重量百分含量为5*%。
4.根据权利要求I所述的耐热钕铁硼永磁材料，其特征在于所述钇铁合金中钇占重量百分含量为10-15*%。
5.一种耐热钕铁硼永磁材料制备方法，其特征在于 将含碳量按重量百分含量不高于2%的铁或钢熔化后，依次加入锰、钴、硼及钕铁合金、镝铁合金、钐铁合金熔化并充分混合后浇铸成合金锭，将合金锭破碎成粉料，粉料的平均粒径在10微米以下； 将钇铁合金破碎，平均粒径低于2微米以下； 选用粒径低于100纳米的纳米级娃粉； 将上述粉末在混料机中混合2-4小时； 在恒定磁场环境中用模具压制成型，再通过450-550MPa压力下压制成毛坯； 将毛坯在400-500°C真空条件下预烧1-3小时；匀速降温至150-250°C后整形处理；再放入真空炉内于1200±20°C烧结2-4小时，然后分三段匀速降温。
6.根据权利要求I所述的耐热钕铁硼永磁材料制备方法，其特征在于所述破碎是通过破碎机破碎，然后用磨麻成粉料。
7.根据权利要求I所述的耐热钕铁硼永磁材料制备方法，其特征在于第一个降温阶段，降温速度不能超过5°C /分钟，在降温至870-890°C时回火处理2_4小时；在第二个降温阶段，降温速度保持在10-15°C /分钟，降温至650-680°C时回火处理2-4小时；在第三个降温阶段，采用风冷或自然降温至环境温度。
全文摘要
本发明涉及一种耐热钕铁硼永磁材料及制备方法，包括钕铁硼基体，所述钕铁硼基体其组成按原子百分含量计算包括，25-26.5％的钕、0.5-1％的钴、1-1.5％的硅、2-2.5％的锰、10-10.5％的硼及余量的铁；所述钕铁硼永磁材料还加入包括按钕铁硼基体重量百分含量为0.1-0.3％的镝铁合金、0.3-0.5％的钐铁合金、1.5-2.5％的钇铁合金。
文档编号H01F1/057GK102982938SQ20121047379
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者潘道良, 关井和, 苏广春 申请人:宁波科星材料科技有限公司