高矫顽力纳米晶热变形稀土永磁体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及稀±永磁技术领域，尤其设及一种具有优异磁性能的高矫顽力纳米晶 热变形稀±永磁体及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 稀±永磁体是^稀±金属元素与过渡族金属所形成的金属间化合物为基体的永 磁材料。钦铁棚永磁体（也称NdFeB永磁体）是目前磁性能最高的永磁材料。钦铁棚永磁 体广泛用于社会生产、生活W及国防与航天等领域，成为支撑社会进步的重要功能材料。
[0003] 在NdFeB永磁材料的制备方法主要有热变形法和烧结法。与烧结法相比，热变形 法具有稀±用量低、抗腐蚀性能好、及易于实现近终成型等优点。采用热变形法制备得到 的磁体由纳米片状晶堆煤而成，Ndz化相磁易化轴C轴垂直片状晶基面方向。一般认为， NdFeB合金热流变过程中发生溶解-沉淀-扩散-蠕变，促使磁体形成片状晶结构，进而获 得强烈的磁各向异性。为了满足高稳定性要求，一般在合金中添加铺值y)、铺（町）等重稀 ±元素来提高矫顽力。但是，重稀±引入磁体会导致磁性能降低，而且其价格昂贵，增加了 原材料成本。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，确有必要提供一种具有优异磁性能的稀±永磁体及其制备方法。
[0005] 本发明提供一种高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体的制备方法，其包括W下步 骤：
[0006] (1)分别提供主磁粉W及低烙点合金磁粉，其中所述主磁粉的化学式按质量百分比 为（PrixRex)/ei。。y,AB。，Re为La、Ce、Nd中的一种或几种，M是Co、Cu、A1、Ga中的一种 或几种，0《X《0. 8, 20《y《40,0《Z《10,0. 7《a《1. 5,所述低烙点合金磁粉的化 学式按质量百分比为Re'IWbM'b，其中Re'为1曰、〔6、？'、炯的一种或几种，1'为〇1、41、6曰 中的一种或几种，10《b《90 ;
[0007] 似将所述主磁粉与所述低烙点合金磁粉混合均匀得到混合磁粉，其中，在所述混 合磁粉中所述低烙点合金磁粉所占的质量比例大于等于0且小于等于10% ;
[0008] 樹将所述混合磁粉依次进行热压成型及热变形成型，得到高矫顽力纳米晶热变形 稀±永磁体。
[0009] 其中，在所述混合磁粉中所述低烙点合金磁粉所占的质量比例为1%~5%。
[0010] 其中，在步骤山中所述主磁粉的制备方法具体如下：
[0011] 按照主磁粉中各元素的比例配料；
[0012] 将配好的原料混合并在惰性气氛下进行烙炼，得到第一母合金；
[0013] 将第一母合金喷射至水冷漉轮进行快泽，制成第一快泽带，其中漉面速度为IOm/ S~50m/s，快泽溫度为1300 °C~1500 °C，喷射压力为0.OlMPa~0.OSMPa;W及
[0014] 将所述第一快泽带进行机械破碎，得到主磁粉，其中所述主磁粉的平均粒径为50 微米~350微米。
[0015] 其中，在步骤(1)中所述低烙点合金磁粉的制备方法具体如下：
[0016] 按照低烙点合金磁粉中各元素的比例配料；
[0017] 将配好的原料混合并在惰性气氛下进行烙炼，得到第二母合金；
[0018] 将第二母合金喷射至水冷漉轮进行快泽，制成第二快泽带，其中漉面速度为IOm/ S~50m/s，快泽溫度为400 °C~1000 °C，喷射压力为0.OlMPa~0.OSMPa;
[0019] 将所述第二快泽带进行机械破碎，得到低烙点合金磁粉，其中所述低烙点合金磁 粉的平均粒径为50微米~300微米。
[0020] 其中，在步骤樹中将所述混合磁粉进行热压成型具体为：将混合磁粉放入第一 模具中，在保护气氛或真空环境中对混合磁粉进行加热至第一溫度，并对第一模具施加第 一压力，得到热压磁体，其中，所述第一溫度为550°C~750°C，所述第一压力为ISOMPa~ 250MPa〇
[0021] 其中，所述真空环境的真空度不低于1X10申曰。
[0022] 其中，在步骤樹中所述热变形成型是将热压磁体放入第二模具中，在真空环境或 保护气氛中对所述热压磁体进行加热至第二溫度，再对热压磁体施加第二压力，使所述热 压磁体进行变形度为30 %~95 %的变形，得到热变形磁体，其中所述第二溫度为700°C~ 900°C，所述第二压力为30MPa~lOOMPa。
[0023] 其中，在步骤樹中在热变形成型之后还包括回火处理的步骤，所述回火处理是指 在真空环境或保护气氛中加热至第=溫度并保溫，并于保溫结束后泽火急冷，其中第=溫 度为400°C~800°C，保溫时间为1小时~10小时。
[0024] 本发明还提供一种采用上述制备方法得到的高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体， 其由基体相任诚)2化148和少量富稀±相组成，其中，3为稀±元素1曰、〔6、炯中的至少一种， 所述基体相（PrR)2化mB为纳米级片状晶。
[0025] 其中，所述纳米级片状晶的长度为200纳米~1000纳米，厚度为50纳米~200纳 米。
[00%]与现有技术相比较，本发明提供的高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体及其制备 方法具有W下优点：第一，相对于现有的热烧结工艺要求稀上用量高，通过高溫（1000~ Iiocrc)烧结使磁体致密化，晶粒尺寸为5微米左右，靠磁场取向获得磁体织构，进而获得 较高剩磁而言，本方法采用热压与热变形工艺，在相对较低的溫度下使磁体软化，然后在压 力作用下促使磁体致密化和织构产生；而在一定的溫度与压力作用下，磁体晶粒形成片状， 并且由于作用的溫度相对较低，而且时间短，晶粒的尺寸在纳米范围内。即与传统的烧结磁 体比较，热变形磁体的稀±用量低，晶粒细小，而且易于实现近终成型，并且因晶粒细小，在 相似成分的情况下，热变形磁体具有更高的矫顽力；第二，由于将主磁粉与低烙点合金磁粉 混合并依次进行热压成型及热变形成型，其中所述主磁粉中Pr所占总稀±元素的质量百 分比大于等于20%，WPr替代重稀±元素，而实现不含有重稀±元素，既降低了生产成本， 又明显提高了矫顽力；第=，通过渗杂包括A1、Ga、化等低烙点金属的低烙点合金磁粉，一 方面，降低了边界富稀±相的烙点，显著的提高了热压与热变形过程中液相的流动性，降低 了热变形所需要的溫度，细化了晶粒，明显提高了矫顽力；另一方面，由低烙点合金磁粉中 稀±元素形成的低烙点富稀±相，在所述回火处理过程中充分扩散，均匀分布在晶粒边界， 促使边界相分布均匀，进一步提高了高矫顽力纳米晶热变形稀上永磁体的磁体矫顽力。本 制备方法易于操作和产业化。所述高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体的磁体矫顽力高、磁 性能优异。
【附图说明】
[0027] 图1为实施例1得到的高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体的扫描电镜照片。
[0028] 如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0029] W下将对本发明提供的高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体及其制备方法作进一 步说明。
[0030] 本发明提供一种高矫顽力纳米晶热变形稀±永磁体的制备方法，其包括W下几个 步骤：
[0031] SI,分别提供主磁粉W及低烙点合金磁粉，其中所述主磁粉的化学式按质量百分 比为（PrixRex)yFei。。yZaMzBa，Re为La、Ce、Nd中的一种或几种，M是Co、Cu、A1、Ga中的一 种或几种，0《X《0. 8, 20《y《40,0《Z《10,0. 7《a《1. 5,所述低烙点合金磁粉的 化学式按质量百分比为Re'IWbM'b，其中Re'为La、Ce、Pr、Nd的一种或几种，M'为化、A1、 Ga中的一种或几种，10《b《90 ;
[0032] S2,将所述主磁粉与所述低烙点合金磁粉混合均匀得到混合磁粉，其中，在所述混 合磁粉中所述低烙点合金磁粉所占的质量比例大于等于0且小于等于10% ;W及
[0033] S3,将所述混合磁粉依次进行热压成型及