本发明涉及钕铁硼永磁材料及其制备方法，尤其是涉及一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制备方法。
背景技术：
：高性能烧结钕铁硼永磁材料是二十一世纪信息、能源、环保和空间等高
技术领域：
的关键材料，已成为新材料领域研究发展的重点，已被广泛应用于环保节能型混合动力汽车、纯电动车、舰船、航天器和精密仪器仪表等高科技产品和国防装备的核心部件中。近年来，高性能烧结钕铁硼永磁材料应用领域增长速度最快的是在电机领域的应用，每年大约以20%的速度增长；随着汽车和轮船的驱动力都倾向发展稀土永磁电机，烧结钕铁硼永磁材料的市场需求量将主要由制造稀土永磁电机来带动。目前，稀土永磁电机正向大功率化、高功能化、微型化和环境适应性方向发展，使得磁体厚度和尺寸的要求越来越严格，对高性能烧结钕铁硼永磁材料的磁性能要求更高。研究开发出超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料用于满足电机性能不断提高的高性能稀土永磁电机，已是扩展烧结钕铁硼永磁材料应用领域和推动稀土永磁电机发展的必然要求。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料的化学式为(prandb)x(dyctbd)yfe(1-x-y-z-n-m)cozmnbm，式中a、b表示原料镨钕中pr及nd的质量百分比且a+b=100%，c、d表示添加镝和铽的质量百分比且c+d=100%；x、y、z、n、m分别表示式中相应元素的质量百分比，23%≤x≤25%，5%≤y≤7%，1%≤z≤2%，0%≤n≤1%，0.96%≤m≤1%，m为zr、nb、ga、cu、al中的一种或几种元素。本发明的超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料的制备方法，包括：配料：按(prandb)xdyyfe(1-x-y-z-n-m)cozmnbm、(prandb)xtbyfe(1-x-y-z-n-m)cozmnbm和(prandb)x+yfe(1-x-y-z-n-m)cozmnbm三种化学式所示成分的质量百分比进行配料；式中a、b表示原料镨钕中pr及nd的质量百分比且a+b=100%，x、y、z、n、m分别表示式中相应元素的质量百分比，23%≤x≤25%，5%≤y≤7%，1%≤z≤2%，0%≤n≤1%，0.96%≤m≤1%，m为zr、nb、ga、cu、al中的一种或几种元素；熔炼：将三种不同配方的配料分别装入真空感应熔炼甩带炉的坩埚内，抽真空至大约5pa时，充氩气开始加温熔炼，直至合金完全熔化后，保温10分钟再将合金溶液浇铸到铜辊上，制成平均厚度为0.25~0.45mm的速凝片；制粉：将步骤所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为100~200μm的粗粉，加入2~5ml抗氧化剂和2~5ml汽油后进行气流磨制粉，制得平均粒度为3~5μm的磁粉；混合磁粉：根据权利要求1所述的永磁材料配方，将三种配方所得磁粉按比例进行称量混合，混料总量为5~150kg，混料时间为4~12h；成型：将步骤所得混合磁粉在全自动成型压机中自动定量称取，加磁场取向后压制成坯块，退磁后取出进行真空封装、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；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失效处理，失效工艺为：一级失效温度850~950℃、保温3~5h，二级失效温度480~560℃、保温3~5h。进一步，步骤中，三种配方的特点是铽和镝元素不在同一种配方中，三种配方中的总稀土含量和其它元素含量都相同，且总稀土含量在29.5%~31.5%的范围内。进一步，步骤中三种配方所得磁粉按权利要求1所述的永磁材料配比进行混合，混料总量为5~100kg，混料时间6~8h。本发明的有益效果：1、通过合理的三种合金成分设计和合金混粉，可以调节重稀土含量，优化磁体的微观结构，制备出不同超高磁性能的烧结钕铁硼永磁体；2、本发明可以对不同超高磁性能的烧结钕铁硼永磁体产品的生产量进行柔性调节，满足客户的不同需求量，节约生产成本、降低废品率。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超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料及制造方法作进一步的描述。实施例1：配料：按照表一中的三种配方分别进行配料，每种配方配制50kg/炉；其中，镨钕、镝、硼、锆、铌等分别采用镨钕合金、镝铁、硼铁、锆铁和铌铁合金等形式加入。表1-1三种配方中各个组分的重量配比prnddytbbalzrnbcocugafe配方一25500.980.20.10.11.60.160.14余量配方二23070.980.20.10.11.60.160.14余量配方三30000.980.20.10.11.60.160.14余量熔炼：将三种不同配方的配料分别装入真空感应熔炼甩带炉的坩埚内，抽真空至大约5pa时，预热、充氩气开始加温熔炼，直至合金完全熔化后，保温10分钟再将合金溶液浇铸到铜辊上，制成平均厚度约为0.35mm的速凝片；关闭电源，待速凝片冷却后出炉。制粉：将步骤所得速凝片进行氢破碎，制成平均粒度为100~200μm的粗粉，加入2.5ml抗氧化剂和4ml汽油后进行气流磨制粉，制得平均粒度约为3.5μm的磁粉。混合磁粉：将三种配方所得的磁粉按1:44:5的比例在真空手套箱中进行称重并装入不朽钢料罐内，然后将料罐装入混料机内进行混合，混料时间为6h，球料质量比为1:2。成型：利用全自动成型压机自动定量称取混合后的磁粉，加磁场取向后压制成坯块，退磁后取出进行真空封装、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。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失效处理，失效工艺为：一级失效温度850~950℃、保温3~5h，二级失效温度480~560℃、保温3~5h。按以上工序生产的超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能如表1-2所示。表1-2实施例1中超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能剩磁br(kgs)矫顽力hcb(koe)内禀矫顽力hci(koe)磁能积(bh)max(mgoe)hk/hci实施例112.912.535.040.30.96实施例2：将实施例1中步骤中的混合磁粉工序中的三种配方所得磁粉按44:43:13的比例在真空手套箱中进行称重并装入不朽钢料罐内，其他制备工艺同实施例1；制备出的超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能如表2-1所示。表2-1实施例2中超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能剩磁br(kgs)矫顽力hcb(koe)内禀矫顽力hci(koe)磁能积(bh)max(mgoe)hk/hci实施例212.812.429.739.60.97实施例3：将实施例1中步骤中的混合磁粉工序中的三种配方所得磁粉按2:51:47的比例在真空手套箱中进行称重并装入不朽钢料罐内，其他制备工艺同实施例1；制备出的超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能如表3-1所示。表3-1实施例3中超高磁性能烧结钕铁硼磁体的磁性能剩磁br(kgs)矫顽力hcb(koe)内禀矫顽力hci(koe)磁能积(bh)max(mgoe)hk/hci实施例313.312.927.342.90.96通过上述测试结果可知，根据本发明实施例中的钕铁硼永磁材料和制备方法，可以得到超高磁性能烧结钕铁硼永磁体，满足高性能稀土永磁电机对钕铁硼永磁体的磁性能要求。当前第1页12