一种镁铜晶界改性高磁性烧结钕铁硼磁体及其制备工艺

摘要

一种镁铜晶界改性高磁性烧结钕铁硼磁体及其制备工艺，其组分为(RE_xFe_100‑x‑yB_y)_100‑u(Mg_100‑zCu_z)_u，RE稀土元素包括钕Nd和镨Pr、铈Ce、镧La中的一种或两种元素，采用向RE_xFe_100‑x‑yB_y主合金中晶界添加镁铜合金的方式，镁Mg和铜Cu不仅不向磁体主相中扩散，还能够协同作用改善晶界组织结构，实现材料矫顽力_iH_c和磁能积(BH)_max在不掺Dy/Tb条件下的双提高，使镁铜晶界改性烧结钕铁硼的综合磁性能((BH)_max(MGOe)+_iH_c(kOe)≥65。本发明的制造方法中主合金RE_xFe_100‑x‑yB_y和辅合金Mg_100‑zCu_z可以分别采用熔炼方法制备，后经制粉、混粉、取向成型、烧结和处理等过程制备永磁材料，该制备工艺简单，容易实现大规模的工业化生产。

主权项

一种制备镁铜晶界改性高磁性烧结钕铁硼磁体方法，该钕铁硼磁体的表示组成为：(RE_xFe_100‑x‑yB_y)_100‑u(Mg_100‑zCu_z)_u；RE稀土元素包括钕Nd和镨Pr、铈Ce、镧La中的一种或两种元素，x为RE元素在RE_xFe_100‑x‑yB_y合金中的原子百分比，12.8 at.% ≤ x ≤14.0 at.%，y为硼B元素在RE_xFe_100‑x‑yB_y合金中的原子百分比，5.7 at.% ≤ y ≤6.2 at.%，z 为Cu在Mg_100‑zCu_z合金中的原子百分比，14.5 at.% ≤ z ≤42.0 at.%，u为Mg_100‑zCu_z合金在整个材料成分体系中的质量百分比，0.1 wt.% ≤u ≤0.8 wt.%；所述RE稀土元素中的Nd在RE稀土元素中的原子百分比为80‑95%，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：按照设计成分分别制备RE_xFe_100‑x‑yB_y主合金和Mg_100‑zCu_z辅合金，其中，RE_xFe_100‑x‑yB_y主合金先采用熔炼‑速凝甩带工艺制成速凝薄带，后经氢爆 (HD)过程进行粗破碎，粗破碎的RE_xFe_100‑x‑yB_y合金屑经气流磨工序，制得平均颗粒尺寸为2‑4μm的主合金粉末；辅合金先进行真空熔炼制备出Mg_100‑zCu_z合金锭，并经鄂破碎后进行球磨，制得平均颗粒尺寸为1‑3 μm的辅合金粉；步骤2： 将步骤1制备得到RE_xFe_100‑x‑yB_y主合金和Mg_100‑zCu_z辅合金粉按照设计的质量比称取，在氮气保护的条件下加入混料机进中行混料，混料时加入合金粉末总重量百分比为0.2％‑0.5 wt.％的汽油，混合1.5h，制得均匀的混合粉末；步骤3：将步骤2制备得到的混合粉末在1.5‑2.0 T的磁场中进行取向压型，模压压力为140‑200 MPa，获得压块并在油压机上进行190‑220 MPa的等静压，制备出三维应力分布均匀的压坯；步骤4：将步骤3制备得到的三维应力分布均匀的压坯放入真空度为10^‑4pa高真空烧结炉内进行烧结，烧结温度为1040‑1090℃，保温2.5‑4.5h，之后通入氩气进行快冷，冷却速度为200℃/min，冷却至室温即获得钕铁硼磁体；步骤5：对步骤4制备得到的钕铁硼磁体进行二级回火热处理，首先在830‑900℃的温度范围内回火1.5‑3.5 h，后向回火炉中通入氩气把磁体快速降温致室温；然后再升温致450‑620℃进行1.5‑3.5 h的二级回火，制备(BH)_max+_iH_c≥65的镁铜晶界改性高磁性烧结钕铁硼磁体，其中 (BH) _max 和 _i H _c 的单位分别为 MGOe 和 kOe。