基于晶界重构的高矫顽力高稳定性钕铁硼磁体及制备方法

摘要

本发明公开了一种基于晶界重构的高矫顽力高稳定性钕铁硼磁体及其制备方法。其主要步骤包括：主合金、晶界相合金粉末分开设计和制备、晶界相纳米改性、混粉、磁场压型、等静压、烧结和热处理。本发明基于晶界重构新技术，复合应用富重稀土新晶界相和纳米改性技术，即重新设计与合成富重稀土新晶界相，在磁体烧结和回火处理过程中通过重稀土元素向主相晶粒边界层的扩散实现磁硬化，在主相中不添加或少添加重稀土的条件下制备低成本高矫顽力磁体；同时通过纳米改性方法优化晶界相的分布和晶粒边界形态，钉扎畴壁抑制反磁场形核，抑制晶粒长大，从而实现钕铁硼磁体的高矫顽力高稳定性。本发明提供的制备方法工艺简单，成本较低，适合大规模批量生产。

主权项

一种基于晶界重构的高矫顽力高稳定性钕铁硼磁体，其特征在于以质量百分数计包括90~97%的主合金和3~10%经过纳米粉改性的晶界相合金，其中经过纳米粉改性的晶界相合金包括90~99.999%晶界相合金和0.001~10%纳米粉；所述的纳米粉为：纳米金属粉末、纳米氧化物粉末、纳米氮化物粉末或纳米碳化物粉末，其中，纳米金属粉末为：Cu及其合金、Zn及其合金、Ti及其合金、Mg合金或Ni合金，纳米氧化物粉末为：SiO₂、Dy₂O₃、ZnO、MgO、CuO、Fe₂O₃、Al₂O₃、Y₂O₃或TiO₂，纳米氮化物粉末为AlN、TiN、ZrN或Si₃N₄，纳米碳化物粉末为TiC、SiC、Fe₃C、NbC、ZrC、WC或VC，纳米粉末的平均颗粒直径为1~100nm;主合金以原子百分数计，其成分为(Nd_aRE_1‑a)_xFe_{100‑x‑y‑z}M_yB_z，Nd为钕元素，RE为除Nd外的其他镧系中的稀土元素或者Sc、Y；Fe为铁元素，M为Nb、V、Ti、Co、Cr、Mo、Mn、Ni、Ga、Zr、Ta、Ag、Au、Al、Pb、Cu、Si元素中的一种或几种，B为硼元素；a、x、y、z满足以下关系：0.9≤a≤1、12≤x≤16、0≤y≤1.5、5.5≤z≤6.5；晶界相合金以原子百分数计，其成分为R_100‑uM'_u, R为Gd、Tb、Dy、Ho、Er中的一种或几种，M'为Fe、Nb、V、Ti、Co、Cr、Mo、Mn、Ni、Zr、Ta、Ag、Au、Pb、Si、Ca、W、B、Mg、Cu、Al、Zn、Ga、Bi、Sn、In元素中的一种或几种；u满足：0<u<100。