專利名稱：一種耐熱R－Fe－B系永磁材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，涉及一種復(fù)合金屬稀土永磁材料，特別是具有高耐熱性的的R-Fe-B永磁材料。
背景技術(shù)：
近年來，人們一直在致力于研究R-Fe-B的耐熱性。在連法增等人申請(qǐng)的“耐熱R-Fe-B系永磁材料及其制造方法”(CN1067134A)中介紹了一種耐熱R-Fe-B材料，其特點(diǎn)是在R-Fe-B的基礎(chǔ)上，添加Co，Mo，Al，以及Dy2O3，使此材料能在200℃工作，α＝-0.078％/℃，Wirr200℃＝-6.0％。石永金在“一種耐熱釹鐵硼永磁材料及其制備方法”(CN1308344)中介紹的釹鐵硼材料，其特點(diǎn)是在R-Fe-B的基礎(chǔ)上，添加Co，Ga，Nb，是材料在150℃時(shí)的α＝-0.048％/℃，使此材料在150℃工作點(diǎn)上有很好的溫度穩(wěn)定性。上述材料盡管在R-Fe-B的耐熱方面做了很大的改進(jìn)，但對(duì)于在200℃以上工作的R-Fe-B永磁材料還有待進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能在200℃以上穩(wěn)定工作的耐熱R-Fe-B系永磁材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于其永磁材料的原子百分比組成為R11％-19％、Co5.5％-10％、Nb1.0％-3.0％、Ga0.1％-2％、Cu0.1％-2％、B6％-9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。
本發(fā)明的一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于R為Nd和其它稀土元素Pr、Tb、Dy、Sm、Yb中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明的一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于所述的永磁材料的原子百分比組成為Nd9％-12at％、Dy1％-3％、Tb0.1％-2％、Co5.5％-10％、Nb0.5％-2％，Ga0.1％-1％、Cu0.1％-0.5％，B6％-9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。
一種耐熱R-Fe-B系永磁材料的制造方法，其特征在于制備過程包括下列步驟a.按名義合金成份配料，在真空或惰性氣氛狀態(tài)、1300℃-1600℃溫度下熔融，冷卻成鑄錠；b.將合金鑄錠制粉粗破和精磨至粉末平均粒度為2-5μm；c.將合金粉末在大于6T的脈沖磁場(chǎng)下壓制成型，再經(jīng)過冷等靜壓二次成型制成毛坯；d.成型后的毛坯在1000-1200℃，在真空度高于10-2Pa的條件下，燒結(jié)1-4小時(shí)后，氣淬冷卻；然后在800-1000℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后氣淬冷卻；最后在450-650℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后，氣淬冷卻。
本發(fā)明的耐熱R-Fe-B永磁材料，其制備過程采用常規(guī)的燒結(jié)生產(chǎn)工藝設(shè)備，工藝易于實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的耐熱R-Fe-B永磁材料，在R-Fe-B系合金中，按特定比例添加Co，Ga，Nb，Cu，使材料的耐熱性能有大幅提高。R含量低于11at％，材料矯頑力低，R大于19at％，合金中存在大量富R相和無磁相，磁能積低。Co含量小于5.5at％，高溫性能低，Co大于10at％時(shí)，磁性能低，特別是矯頑力降低。B含量小于6at％時(shí)，矯頑力低，B大于9at％時(shí)，磁能積低。微量加入的Nb，Ga，Cu等元素提高原子間的相互作用，提高分子間的各向異性場(chǎng)，在合金中形成彌散相，釘扎磁疇，對(duì)提高合金的矯頑力和高溫性能有很好的幫助。本發(fā)明的合金永磁材料突破了200℃的R-Fe-B的工作溫度限制，在260℃甚至更高的條件下仍具有很好的溫度穩(wěn)定性，其具體表現(xiàn)為iHc＞2200KA/m，(BH)max＞223KJ/m2，Br＞1.08T，Wirr260℃＞-8％。
具體實(shí)施例方式
一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其原子百分比組成為Nd9％-12at％、Dy1％-3％、Tb0.1％-2％、Co5.5％-10％、Nb0.5％-2％，Ga0.1％-1％、Cu0.1％-0.5％，B6％-9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。制備過程包括下列步驟a.按名義合金成份配料，在真空或惰性氣氛狀態(tài)、1300℃-1600℃溫度下熔融，冷卻成鑄錠；b.將合金鑄錠制粉粗破和精磨至粉末平均粒度為2-5μm；c.將合金粉末在大于6T的脈沖磁場(chǎng)下壓制成型，再經(jīng)過冷等靜壓二次成型制成毛坯；d.成型后的毛坯在1000-1200℃，在真空度高于10-2Pa的條件下，燒結(jié)1-4小時(shí)后，氣淬冷卻；然后在800-1000℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后氣淬冷卻；最后在450-650℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后，氣淬冷卻。
合金鑄錠制粉包括兩個(gè)步驟粗破和精磨。粗破通常使用碎礦機(jī)，鄂式破碎機(jī)，布朗破碎機(jī)，盤式破碎機(jī)等，精磨通常使用氣流磨、振動(dòng)破碎機(jī)、球磨等。每一種破碎都是在無氧環(huán)境中進(jìn)行的，以避免粉末增氧。所以，通常在有機(jī)溶劑或惰性氣體中進(jìn)行。
下面對(duì)本發(fā)明所提供的實(shí)施例進(jìn)行說明，但本發(fā)明并非僅限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1合金組成11.7Nd2Dy2Tb5.5Co1.3Nb1Cu2GaB9余Fe，即原子百分比組成為11.7％Nd、2％Dy、2％Tb、5.5％Co、1.3％Nb、1％Cu、2％Ga，9％B，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制備時(shí)按名義合金配料，進(jìn)行真空熔煉，然后在N2氣中進(jìn)行粗磨和精磨，得到平均粒度5μm的合金粉。
合金粉加入微量抗氧化劑和潤滑劑混勻，進(jìn)行壓制，壓力4.6MPa，脈沖磁場(chǎng)6T。壓坯再經(jīng)過200MPa等靜壓，然后進(jìn)行真空燒結(jié)。1100℃真空燒結(jié)2h，900℃回火1h，600℃回火1h。燒結(jié)和回火均采用氣淬快冷至室溫。燒坯表面磨光，充磁，得到Φ10×10的圓棒。磁性能如表1所示。
為了對(duì)比，還準(zhǔn)備了另3個(gè)配方的NdFeB材料。
對(duì)比樣118Nd1.5Co2.5Al0.2Mo6.5B余Fe對(duì)比樣218Nd1.5Co2.5Al0.2Mo6.5B余Fe+3wt％Dy2O3對(duì)比樣310.95Nd2.25Dy1.8Tb6.24Co1.56Nb0.78Ga8B余Fe。
表1

實(shí)施例2合金組成10.5Nd1Dy9Co2Nb1Cu2Ga2Tb6.2B余Fe。
制備工藝同例1，加工成Φ20×14的圓棒，充磁，磁性能如表2所示，對(duì)比樣同例1。
表2

實(shí)施例3合金組成9Nd3Dy9Co2Nb1Cu2Ga2Tb6B余Fe。
制備工藝同例1，加工成Φ10×10的圓棒，充磁，磁性能如表3所示，對(duì)比樣同例1。
表3

實(shí)施例4合金組成12Nd1Dy6Co2Nb1Cu2Ga2Tb6.8B余Fe。
制備工藝同例1，加工成Φ10×10的圓棒，充磁，磁性能如表4所示，對(duì)比樣同例1。
表4

實(shí)施例5合金組成11.45Nd1Dy5.5Co1.5Nb2Cu2Ga1.5Tb6.2B余Fe。
制備工藝同例1，加工成Φ4×4的圓棒，和R20.5×R25×8的瓦片，其高溫性能如表5所示。
表5 表磁單位Gs

從實(shí)施例可看出，根據(jù)本發(fā)明可獲得高矯頑力，高熱穩(wěn)定性的永磁材料。
權(quán)利要求
1.一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于其永磁材料的原子百分比組成為R11％-19％、Co5.5％-10％、Nb1.0％-3.0％、Ga0.1％-2％、Cu0.1％-2％、B6％-9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)要利要求1所述的一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于R為Nd和其它稀土元素Pr、Tb、Dy、Sm、Yb中的一種或幾種的混合物。
3.根據(jù)要利要求1所述的一種耐熱R-Fe-B系永磁材料，其特征在于所述的永磁材料的原子百分比組成為Nd9％-12at％、Dy1％-3％、Tb0.1％-2％、Co5.5％-10％、Nb0.5％-2％，Ga0.1％-1％、Cu0.1％-0.5％，B6％-9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。
4.一種耐熱R-Fe-B系永磁材料的制造方法，其特征在于制備過程包括下列步驟a.按名義合金成份配料，在真空或惰性氣氛狀態(tài)、1300℃-1600℃溫度下熔融，冷卻成鑄錠；b.將合金鑄錠制粉粗破和精磨至粉末平均粒度為2-5μm；c.將合金粉末在大于6T的脈沖磁場(chǎng)下壓制成型，再經(jīng)過冷等靜壓二次成型制成毛坯；d.成型后的毛坯在1000-1200℃，在真空度高于10-2Pa的條件下，燒結(jié)1-4小時(shí)后，氣淬冷卻；然后在800-1000℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后氣淬冷卻；最后在450-650℃，真空度高于10-2Pa的條件下，熱處理1-4小時(shí)后，氣淬冷卻。
全文摘要
一種耐熱R－Fe－B系永磁材料，涉及一種復(fù)合金屬稀土永磁材料，特別是具有高耐熱性的R－Fe－B永磁材料。其特征在于其永磁材料的原子百分比組成為R11％－19％、Co5.5％－10％、Nb1.0％－3.0％、Ga0.1％－2％、Cu0.1％－2％、B6％－9％，余量為Fe和其它不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明的R－Fe－B永磁材料耐熱性好，內(nèi)稟矯頑力至少為2200KA/m，最大磁能積至少為223KJ/m
文檔編號(hào)C22C38/12GK1696323SQ20051007066
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者周濟(jì), 孫明煒, 羅建軍, 賀新杰, 談萍, 張晗亮, 孫杏囡 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院