本發(fā)明涉及熱壓磁體的制備領(lǐng)域，具體涉及了一種高磁能積熱壓磁體及制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前熱變形釹鐵硼磁體的最大磁能積距離理論值仍有較大差距，無法滿足市場對高性能熱變形釹鐵硼磁體的需求。熱變形釹鐵硼磁體中的富稀土相含量及分布對磁體的磁性能和成型性能均有重要的影響。過高的稀土含量會導(dǎo)致磁體內(nèi)晶間富稀土相含量增多，致使晶粒在熱壓熱變形過程中發(fā)生異常長大，同時磁體內(nèi)非磁性相過多對磁體的最大磁能積均有不利影響；但稀土含量過低，則不利于磁體晶粒的變形取向，導(dǎo)致磁體的取向度較低，磁體的最大磁能積也會下降。

2、目前常用的熱變形釹鐵硼磁鐵的制備方法為：（1）將軟磁材料和永磁材料進行復(fù)合，如在釹鐵硼磁粉表面涂覆、電鍍或化學(xué)鍍軟磁物質(zhì)；（2）也有通過物理化學(xué)方法在磁粉表面或磁粉中添加高熔點物質(zhì)，如bn、wc等。但是，表面涂覆、電鍍或化學(xué)鍍軟磁物質(zhì)，亦或是通過物理化學(xué)方法在磁粉表面或磁粉中添加一些高熔點物質(zhì)的方法對于熱變形釹鐵硼磁體剩磁和磁能積的提升有限，且存在工藝工序復(fù)雜、效率較低和成本高的問題，不適用于工業(yè)批量生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)熱變形釹鐵硼磁體的制備存在磁能積較低或工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、成本高的問題，提供一種高磁能積熱壓磁體及制備方法，主要以釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉為磁粉原料制備得到的，其中，片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉、鐵鎳粉和鐵鈷粉中的至少一種；通過針對性調(diào)節(jié)片狀金屬軟磁粉的添加重量以及片狀金屬軟磁粉的微觀物理性能，使得制備得到的熱壓磁體的最大磁能積得到大幅改善，且本申請主要是以增加片狀金屬軟磁粉來提升磁性能，制備工藝簡單，成本較低，便于工業(yè)推廣。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、一種高磁能積熱壓磁體，包括釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉制備得到的，

4、其中，片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉、鐵鎳粉和鐵鈷粉中的至少一種；

5、片狀金屬軟磁粉的添加重量占混合磁粉總重量的0.1%～4%；

6、片狀金屬軟磁粉的片厚≤800nm，且至少90%的片狀金屬軟磁粉的扁平度≥3.5。

7、本申請?zhí)峁┮环N高磁能積熱壓磁體，主要以釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉為磁粉原料制備得到的，其中，片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉、鐵鎳粉和鐵鈷粉中的至少一種；通過針對性調(diào)節(jié)片狀金屬軟磁粉的添加重量以及片狀金屬軟磁粉的微觀物理性能，使得制備得到的熱壓磁體的最大磁能積得到大幅改善，取得了意向不到的技術(shù)效果。

8、具體地，（1）本申請金屬軟磁粉采用的為片狀，其形狀特性較常規(guī)球狀羰基鐵粉、氣霧化粉末及其它球狀粉末，一方面在混合時更易粘附于快淬磁粉表面，另一方面因其比表面積更大，在后續(xù)熱變形過程中更易參與物質(zhì)交換；（2）片狀金屬軟磁粉具有高飽和磁化強度的特性，使得磁體能夠利用強磁與弱磁之間的耦合作用提升磁性能；（3）片狀金屬軟磁粉的高熔點特性，在磁體內(nèi)能夠有效抑制晶粒的異常長大；（4）片狀金屬軟磁粉能夠有效調(diào)控磁體內(nèi)富稀土相的分布。通過以上幾點的共同作用使得熱變形釹鐵硼磁體的剩磁和最大磁能積能夠得到大幅改善，且矯頑力仍維持在較高水平。另外，混合添加片狀金屬軟磁粉的工藝簡單，添加量便于控制，更易于廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

9、進一步的，釹鐵硼磁粉按成分及含量用公式表示為：rexfe100-x-y-zmybz，其中re為la、ce、pr、nd、gd、tb、dy和ho中的至少一種，m為co、cu、al、ga和zr中的至少一種，20≤x≤40，0≤y≤10，0.7≤z≤1.5。

10、優(yōu)選地，re為nd，m為co和ga。

11、進一步的，片狀金屬軟磁粉含fe量≥95?wt.%。片狀金屬軟磁粉含fe量過低會影響制備的熱壓磁體的磁性能，若磁粉被氧化，鐵含量會下降。

12、優(yōu)選地，所述片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉。

13、進一步的，片狀金屬軟磁粉的添加重量占混合磁粉總重量的0.2%～2%。通過發(fā)明人大量的試驗探究發(fā)現(xiàn)，片狀金屬軟磁粉的添加量是影響熱壓磁體磁性能的關(guān)鍵性因素，添加量過大或過小，制備得到的熱壓磁體的最大磁能積均不能得到大幅改善，優(yōu)選地，片狀金屬軟磁粉的添加重量占混合磁粉總重量的0.2%～0.8%。

14、進一步的，片狀金屬軟磁粉的片厚為400nm～800nm，且至少90%的片狀金屬軟磁粉的扁平度為3.5～6。通過發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，片狀金屬軟磁粉的厚度以及扁平度控制，與熱壓磁體磁性能表達有著密切的關(guān)系。比值較大，金屬軟磁粉易發(fā)生蜷曲，可能會一定程度增加片狀金屬軟磁粉的團聚性，比值過小，會增大金屬軟磁粉向晶粒內(nèi)部擴散的距離，影響反應(yīng)，導(dǎo)致熱壓磁體的磁性能較低。

15、本發(fā)明的另一目的是為了提供上述熱壓磁體的制備方法。

16、一種上述的高磁能積熱壓磁體的制備方法，包括以下步驟：

17、步驟1、將釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉混合均勻，得到混合磁粉；

18、步驟2、將混合磁粉進行熱壓成型處理，得到各向同性熱壓磁坯；

19、步驟3、將各向同性熱壓磁坯進行熱變形處理，得到高磁能積熱壓磁體。

20、本申請?zhí)峁┑母叽拍芊e熱壓磁體的制備方法，首先將所有磁粉混合，然后依次進行熱壓成型處理和熱變形處理，制備得到熱壓材料，操作簡單，便于控制，成本較低，制備效率高，便于工業(yè)推廣。

21、進一步的，所述步驟2中，熱壓成型的溫度為550℃～750℃，磁坯密度達到理論密度的98%以上。

22、進一步的，所述步驟3中，熱變形溫度為650℃～780℃?，變形速率＜4×10-2s-1，變形量≥70%。

23、進一步的，所述步驟3中，變形速率為1×10-2s-1~3×10-2s-1。研究發(fā)現(xiàn)，變形速率過高的話，可能影響晶粒形成的質(zhì)量，達不到預(yù)期的狀態(tài)，會影響熱壓磁體的磁性能。

24、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

25、1、本申請?zhí)峁┮环N高磁能積熱壓磁體，主要以釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉為磁粉原料制備得到的，其中，片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉、鐵鎳粉和鐵鈷粉中的至少一種；通過針對性調(diào)節(jié)片狀金屬軟磁粉的添加重量以及片狀金屬軟磁粉的微觀物理性能，使得制備得到的熱壓磁體的剩磁和最大磁能積能夠得到大幅改善，(bh)max可達到52?mgoe以上，且矯頑力仍維持在較高水平，取得了意想不到的技術(shù)效果。

26、2、本申請?zhí)峁┑母叽拍芊e熱壓磁體的制備方法，首先將所有磁粉混合，然后依次進行熱壓成型處理和熱變形處理，制備得到熱壓材料，操作簡單，便于控制，成本較低，制備效率高，便于工業(yè)推廣。

技術(shù)特征：

1.一種高磁能積熱壓磁體，其特征在于，包括釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉制備得到的，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磁能積熱壓磁體，其特征在于，釹鐵硼磁粉按成分及含量用公式表示為：rexfe100-x-y-zmybz，其中re為la、ce、pr、nd、gd、tb、dy和ho中的至少一種，m為co、cu、al、ga和zr中的至少一種，20≤x≤40，0≤y≤10，0.7≤z≤1.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高磁能積熱壓磁體，其特征在于，re為nd，m為co和ga。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磁能積熱壓磁體，其特征在于，片狀金屬軟磁粉含fe量≥95wt.%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高磁能積熱壓磁體，其特征在于，片狀金屬軟磁粉的添加重量占混合磁粉總重量的0.2%～2%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的高磁能積熱壓磁體，其特征在于，片狀金屬軟磁粉的片厚為400nm～800nm，且至少90%的片狀金屬軟磁粉的扁平度的比值為3.5～6。

7.一種如權(quán)利要求1-6任意一項所述的高磁能積熱壓磁體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高磁能積熱壓磁體的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，熱壓成型的溫度為550℃～750℃，磁坯密度達到理論密度的98%以上。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高磁能積熱壓磁體的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，熱變形溫度為650℃～780℃?，變形速率＜4×10-2?s-1，變形量≥70%。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高磁能積熱壓磁體的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，變形速率為1×10-2?s-1~3×10-2?s-1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及了熱壓磁體的制備領(lǐng)域，具體提供一種高磁能積熱壓磁體及制備方法，該熱壓磁體主要以釹鐵硼磁粉和片狀金屬軟磁粉為磁粉原料制備得到的，其中，片狀金屬軟磁粉為羰基鐵粉、鐵鎳粉和鐵鈷粉中的至少一種；通過針對性調(diào)節(jié)片狀金屬軟磁粉的添加重量以及片狀金屬軟磁粉的微觀物理性能，使得制備得到的熱壓磁體的剩磁和最大磁能積能夠得到大幅改善，且矯頑力仍維持在較高水平，取得了意想不到的技術(shù)效果；制備過程操作簡單，便于控制，成本較低，便于工業(yè)推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：張宇,李帥,包小濤,王芳蕓
受保護的技術(shù)使用者：成都銀河磁體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2