一种高密度稀土永磁磁粉及其制备方法与流程

本发明涉及磁性材料领域，特别是涉及一种高密度稀土永磁磁粉、以及一种高密度稀土永磁磁粉的制备方法。

背景技术：

1、从上世纪七、八十年代开始，稀土永磁类材料在工业上被认为是与磁能-电能-机械能相互转换相关的高技术应用领域的关键材料，比之前不含稀土成分的各类磁性材料的磁能密度具有数倍的飞跃。稀土永磁材料通常是稀土-过渡族金属和其它族金属或非金属形成的金属间化合物家族的统称，根据不同的成分搭配，可以形成多种相结构的具有潜在应用价值的永磁材料。

2、到目前为止，商用稀土永磁材料主要是烧结和粘结工艺制备的钕铁硼。随着下游电机产品小型化、轻量化以及高频率、高转速的发展趋势，钕铁硼材料由于磁性能已达到理论极限、涡流损耗大、成型工艺复杂等因素，逐渐无法应对下游产业更新换代发展的需要。同时，由于钕铁硼在制造时通常须添加重稀土元素，导致其成本较高，而且由于市场因素，成本波动过大，性价比优势不强。

3、一般来说，稀土永磁材料可以主要应用于高频高转速马达等高端电机领域以及高性能的微型、异型电机、传感器等领域，涵盖新能源汽车、节能环保变频家电、智能制造等战略性新兴产业。例如，在汽车领域，稀土永磁材料已在汽车雨刷、电子油门、鼓风机、电瓶、制冷风扇、天窗、动力转向、电动空调、油箱盖开闭、电动车窗、车门、座椅调节、预碰撞、电动制动系统等汽车部件进行测试。

4、随着新能源汽车永磁驱动电机的快速发展，峰值转速会越来越高。这就需要一种可以在该种高转速环境下具有更高能效、更小尺寸、更低成本的电机。其要求稀土永磁材料可以具有更好的综合的性能。但是，现有的稀土永磁材料往往只在磁性能上具有较好的效果，而在其他性能没有突出的优势，从而导致现有的稀土永磁材料无法很好地应用于现有的商业应用环境下。

技术实现思路

1、本申请所要解决的技术问题是提供一种高密度稀土永磁磁粉、以及一种高密度稀土永磁磁粉的制备方法，使得永磁磁粉的综合性能得到提升，以便提高后续生产的稀土永磁材料的综合性能。

2、为了解决上述问题，本发明公开了一种高密度稀土永磁磁粉，所述高密度稀土永磁磁粉的分子式为smxfe100-x-y-zmyiz，其中，6.0≤x≤9.5，0≤y≤13，1≤z≤15.2；m为3d过渡族金属和/或4d过渡族金属，i为间隙原子，包括n、或者n与h的组合；所述高密度稀土永磁磁粉的最大磁能积不小于36.299mgoe，压实密度不小于5.5g/cm3。

3、可选地，所述3d过渡族金属和/或4d过渡族金属包括ti、v、cr、mn、co、ni、cu、zn、zr、nb、mo中的一种或多种。

4、可选地，所述高密度稀土永磁磁粉的粒径为0.6μm≤x10≤0.92μm、2μm≤x50≤2.55μm、5.93μm≤x99≤8.1μm。

5、可选地，所述高密度稀土永磁磁粉的剩余磁感感应强度不小于14.289kgs，内禀矫顽力不小于10.255koe。

6、可选地，所述高密度稀土永磁磁粉在400℃，空气范围的热重分析中，增重百分比小于3.2％。

7、本发明还公开一种高密度稀土永磁磁粉的制备方法，所述方法包括：

8、获取原料；其中，所述原料包括sm元素、fe元素、以及3d过渡族金属和/或4d过渡族金属，且所述原料中sm元素、fe元素、以及3d过渡族金属和/或4d过渡族金属之间的比例与所述高密度稀土永磁磁粉中各元素之间的比例相同；

9、采用所述原料制备钐铁母合金；

10、使钐铁合金在氮气中或氮气与氢气的混合气体中进行气-固相反应，形成钐铁氮合金smxfe100-x-y-zmyiz；

11、对所述钐铁氮合金进行研磨处理，得到所述高密度稀土永磁磁粉。

12、可选地，所述采用所述原料制备钐铁母合金的步骤，包括：

13、采用所述原料，基于速凝薄片技术制备钐铁母合金；

14、可选地，在所述采用所述原料，基于速凝薄片技术制备钐铁母合金的步骤中，速凝辊的转速为50-80m/s，制备得到的钐铁母合金的厚度小于1mm。

15、可选地，在所述气-固相反应过程中，反应温度为400～800℃，时间为1～200小时，气压为0.1～2.0mpa。

16、可选地，在所述研磨处理过程中，总能量输出为60～80kj。

17、与现有技术相比，本申请包括以下优点：

18、本发明实施例的稀土永磁磁粉与现有的稀土永磁磁粉相比，可以具有更好的综合性能，在进一步提高磁性能的同时，还可以提高磁粉的密度，且磁粉的粒径分布可以更加均匀。将该稀土永磁磁粉应用于稀土永磁材料，可以有效地提高稀土永磁材料的综合性能，使得稀土永磁材料可以更好地应用于现有的商业应用环境中。

技术特征：

1.一种高密度稀土永磁磁粉，其特征在于，所述高密度稀土永磁磁粉的分子式为smxfe100-x-y-zmyiz，其中，6.0≤x≤9.5，0≤y≤13，1≤z≤15.2；m为3d过渡族金属和/或4d过渡族金属，i为间隙原子，包括n、或者n与h的组合；所述高密度稀土永磁磁粉的最大磁能积不小于36.299mgoe，压实密度不小于5.5g/cm3。

2.根据权利要求1所述的高密度稀土永磁磁粉，其特征在于，所述3d过渡族金属和/或4d过渡族金属包括ti、v、cr、mn、co、ni、cu、zn、zr、nb、mo中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高密度稀土永磁磁粉，其特征在于，所述高密度稀土永磁磁粉的粒径为0.6μm≤x10≤0.92μm、2μm≤x50≤2.55μm、5.93μm≤x99≤8.1μm。

4.根据权利要求1所述的高密度稀土永磁磁粉，其特征在于，所述高密度稀土永磁磁粉的剩余磁感感应强度不小于14.289kgs，内禀矫顽力不小于10.255koe。

5.根据权利要求1所述的高密度稀土永磁磁粉，其特征在于，所述高密度稀土永磁磁粉在400℃，空气范围的热重分析中，增重百分比小于3.2％。

6.一种如权利要求1～5任一项所述高密度稀土永磁磁粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用所述原料制备钐铁母合金的步骤，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述采用所述原料，基于速凝薄片技术制备钐铁母合金的步骤中，速凝辊的转速为50-80m/s，制备得到的钐铁母合金的厚度小于1mm。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述气-固相反应过程中，反应温度为400～800℃，时间为1～200小时，气压为0.1～2.0mpa。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述研磨处理过程中，总能量输出为60～80kj。

技术总结
本发明提供了一种高密度稀土永磁磁粉及其制备方法，所述高密度稀土永磁磁粉的分子式为SmxFe100‑x‑y‑zMyIz，其中，6.0≤x≤9.5，0≤y≤13，1≤z≤15.2；M为3d过渡族金属和/或4d过渡族金属，I为间隙原子，包括N、或者N与H的组合；所述高密度稀土永磁磁粉的最大磁能积不小于36.299MGOe，压实密度不小于5.5g/cm3。本发明实施例的稀土永磁磁粉与现有的稀土永磁磁粉相比，可以具有更好的综合性能，在进一步提高磁性能的同时，还可以提高磁粉的密度，且磁粉的粒径分布可以更加均匀。

技术研发人员：程本培,陈海英,廖思宇,王心安
受保护的技术使用者：宁夏君磁新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15