CN108630366A - 一种稀土永磁体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种稀土永磁体的制备方法,其包括以下步骤:(1)分别提供第一磁粉和第二磁粉,其中第一磁粉为合金磁粉B,第二磁粉为合金磁粉R或者混合磁粉A,所述混合磁粉A为合金磁粉B与合金粉末混合得到,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;(2)将所述第一磁粉置于一模具的中间部分,第二磁粉置于所述模具的上部分及下部分,进行热压成型,得到热压磁体;(3)将所述热压磁体进行热变形成型,得到稀土永磁体,其中所述稀土永磁体包括所述第一磁粉形成的中间层与所述第二磁粉形成的上层及下层,并且在中间层与上层及下层之间均形成过渡层。本发明还涉及一种稀土永磁体。

Description

一种稀土永磁体及其制备方法
技术领域
本发明属于稀土永磁材料技术领域,涉及一种稀土永磁体及其制备方法。
背景技术
近年来,稀土永磁体被用于各种行业,特别在风力发电、节能家电和电动汽车等清洁能源方面的作用更是不可替代,并且稀土永磁体的产量和用量都在逐年增长。随着应用范围的扩大,需要稀土永磁体具有高性能、耐高温性,同时要求稀土永磁体能在温度相对较高的环境中使用。
提高稀土永磁体的耐高温性的最常见的方法是提高磁体的矫顽力。提高磁体的矫顽力的方法有多种,比如使用Dy、Tb等重稀土元素置换稀土永磁体中的部分Nd、Pr可以提高磁体的矫顽力。
现有的采用重稀土元素时,一般为晶界扩散的方法,比如曹学静等人研究发现利用晶界扩散的方法使重稀土从磁体的表面扩散至其内部,重稀土元素在磁体表面部分中的浓度较高,在磁体内部的浓度较低(请参见Impact of TbF3 diffusion on coercivityand microstructure in sintered Nd-Fe-B magnets by electrophoreticdeposition.Scripta Materialia.116(2016)40-43.)。然而,该方法仅将少量的重稀土元素扩散,而难以将较多的重稀土元素扩散至磁体的内部。换句话说,该方法受制于磁体的厚度,当磁体的厚度较大时,扩散进入磁体中的重稀土元素比例减小,并且重稀土元素的扩散量不易控制。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种具有高矫顽力的稀土永磁体及其制备方法。
本发明提供一种稀土永磁体的制备方法,其包括以下步骤:
(1)分别提供一第一磁粉和第二磁粉,其中第一磁粉为合金磁粉B,第二磁粉为合金磁粉R或者混合磁粉A,所述混合磁粉A为合金磁粉B与合金粉末混合得到,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;
(2)将所述第一磁粉置于一模具的中间部分,第二磁粉置于所述模具的上部分及下部分,进行热压成型,得到热压磁体;
(3)将所述热压磁体进行热变形成型,得到稀土永磁体,其中所述稀土永磁体包括所述第一磁粉形成的中间层与所述第二磁粉形成的上层及下层,并且在中间层与上层及下层之间均形成过渡层。
进一步,在步骤(1)中所述混合磁粉A中合金粉末所占的质量比例为0.5%~70%。
进一步,在步骤(1)中所述合金粉末包括含有稀土元素的合金、高熔点合金中的至少一种。
进一步,在步骤(1)中所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-x1-y1- z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Re′x2Fel00-x2-y2-z2My2Bz2,其中20≤x1,x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种,Re、Re′均为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,并且Re′2Fe14B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场。
进一步,在步骤(1)中所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-x1-y1- z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Rex2Fe100-x2-y2-z2My2Bz2,其中,20≤x1≤x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种。
进一步,在步骤(2)中所述第二磁粉与第一磁粉的质量比为大于等于1∶15且小于等于5∶1。
进一步,在步骤(2)中所述热压成型具体为:
在真空环境或保护气氛中将所述第一磁粉和第二磁粉加热至第一温度,并对所述模具施加第一压力,得到热压磁体,其中,所述第一温度为550℃~750℃,所述第一压力为100MPa~250MPa,所述真空环境的真空度优于1×10-1Pa。
进一步,在步骤(3)中所述热变形成型具体为:
将所述热压磁体在真空环境或保护气氛中加热至第二温度,再在该第二温度下对所述热压磁体施加第二压力,使所述热压磁体进行变形量为50%~95%的变形,得到稀土永磁体,其中所述第二温度为700℃~900℃,所述第二压力为30MPa~150MPa。
本发明还提供一种采用上述制备方法得到的稀土永磁体,所述稀土永磁体包括第一磁粉形成的中间层、第二磁粉形成的上层及下层,并在所述中间层与上层、下层之间均形成有一过渡层。
与现有技术相比较,本发明所述制备方法的有益效果为:
通过在矫顽力低的第一磁粉的上下分别设置矫顽力高的第二磁粉,而形成一夹心结构。该夹心结构在后续的热压和热变形工艺处理后,第二磁粉形成的上、下层中各元素与第一磁粉形成的中间层逐渐相互扩散,而在中间层与上、下层之间形成过渡层,最后得到具有特殊的多层结构的稀土永磁体。该得到的稀土永磁体具有优异的耐热性能,可在热的环境下使用。另,由于将矫顽力高的第二磁粉作为所述稀土永磁体的上下层,因此得到的稀土永磁体的的两侧均可暴露于热的环境中使用,而不易发生不可逆磁化。
当所述第二磁粉为合金磁粉R时,限定合金磁粉R中的Re含量大于合金磁粉B中的Re含量时,此时第二磁粉相当于在第一磁粉中添加入少量的稀土元素,因而,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;
限定Re′2Fe14B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场时,由于磁体表面部分各向异性场大,可以抑制反向磁畴的形成,减少反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张,因此,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。
当所述第二磁粉为混合磁粉A时,其含有的合金粉末中的稀土元素或高熔点合金主要存在于稀土永磁体的表面部分,使得稀土永磁体表面中稀土元素或高熔点合金的浓度较高,磁体内部的稀土元素浓度较低,此时第二磁粉相当于在第一磁粉中添加入少量的稀土元素或高熔点合金,因而,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。
并且,当所述第二磁粉为混合磁粉A时,稀土元素或高熔点合金存在于磁体表面部分的晶界附近,能够防止在晶粒的晶界附近产生反向磁畴,增强畴壁钉扎作用,进而阻止反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张。同时,在高温热变形的过程中,稀土永磁体表面部分中的稀土元素或高熔点合金会向内部进行扩散,形成具有阶梯式的浓度差的过渡层,有助于不同部分磁体之间的耦合。最终得到的所述稀土永磁体具有较高的矫顽力,并且该制备方法不受磁体厚度的限制。
另外,所述制备方法过程简单,易于工业化。
附图说明
图1是本发明实施例1所述稀土永磁体的结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明提供的稀土永磁体及其制备方法作进一步说明。
本发明提供一种稀土永磁体的制备方法。该制备方法包括以下几个步骤:
S1,分别提供一第一磁粉和第二磁粉,其中第一磁粉为合金磁粉B,第二磁粉为合金磁粉R或者混合磁粉A,所述混合磁粉A为合金磁粉B与合金粉末混合得到,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;
S2,将所述第一磁粉置于一模具的中间部分,第二磁粉置于所述模具的上部分及下部分,进行热压成型,得到热压磁体;
S3,将所述热压磁体进行热变形成型,得到稀土永磁体,所述稀土永磁体包括所述第一磁粉形成的中间层与所述第二磁粉形成的上层及下层,并且在中间层与上层及下层之间均形成过渡层。
在步骤S1中,所述第一磁粉中合金磁粉B、第二磁粉中的合金磁粉R及混合磁粉A中各元素以及各元素的原子比可根据具体需要设定,只要保证所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高即可。具体的,
所述合金粉末包括含有稀土元素的合金、高熔点合金中的至少一种。所述含有稀土元素的合金可为PrCu合金或NdCu合金。所述高熔点合金可为WC合金、SiC合金或BN合金。所述混合磁粉A中合金粉末所占的质量比例为0.5%~70%。优选的,所述混合磁粉A中合金粉末所占的质量比例为1%~50%。
所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-x1-y1-z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Re′x2Fe100-x2-y2-z2My2Bz2,其中20≤x1,x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种,Re、Re′均为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,并且Re′2Fe14B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场。此时,可实现所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。需要具体说明的是,稀土元素形成的2∶14∶1相的各项异性场的排序约为Tb2Fe14B、Dy2Fe14B、Pr2Fe14B、Nd2Fel4B、Ce2Fe14B、La2Fe14B(从大到小顺序);合金磁粉R中Re′元素与合金磁粉B的Re元素按照此顺序进行选择,使得Re′2Fe14B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场。
或者,所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-xl-y1-z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Rex2Fe100-x2-y2-z2My2Bz2,其中,20≤x1≤x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种。此时,亦可实现所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。
在步骤S2中,所述第二磁粉与第一磁粉的质量比可根据具体需要设定。具体的,所述第二磁粉与第一磁粉的质量比为大于等于1∶15且小于等于5∶1。优选的,所述第二磁粉与第一磁粉的质量比为1∶3~1∶1。
通过热压成型工艺可将松散的第一磁粉以及第二磁粉形成具有一定密度和强度的热压磁体。
所述热压成型的工艺具体为:将第一磁粉及第二磁粉放入一模具中,第二磁粉置于所述模具的上、下部分,第一磁粉置于所述模具的中间部分,在真空环境或保护气氛中对第一磁粉及第二磁粉进行加热至第一温度,并对所述模具施加第一压力,得到热压磁体。其中,所述第一温度为550℃~750℃,所述第一压力为100MPa~250MPa,所述真空环境的真空度优于1×10-1Pa。优选的,所述第一温度为610℃~680℃,所述第一压力为170MPa~220MPa。
所述热变形成型的过程具体为:将所述热压磁体放入另一模具中,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温度,再在该第二温度下对热压磁体施加第二压力,使所述热压磁体进行变形量为50%~95%的变形,得到稀土永磁体。其中所述第二温度为700℃~900℃,所述第二压力为30MPa~150MPa,所述真空环境的真空度优于1×10- 1Pa。优选的,所述第二温度为800℃~850℃,所述第二压力为30MPa~70MPa,所述变形量为65%~85%。
本发明还提供一种稀土永磁体。所述稀土永磁体包括第一磁粉形成的中间层、第二磁粉形成的上层及下层,并在所述中间层与上层、下层之间均形成有一过渡层。
所述过渡层存在于不同的层之间,是在高温热压成型和高温热变形成型过程中,不同的层之间相互扩散而形成。
可以理解,所述稀土永磁体可包括多个夹心设计的层,即第一上层、第一过渡层a、第一中间层、第一过渡层b、第一下层、第二过渡层a、第二中间层、第二过渡层b、第二下层、第三过渡层a、第三中间层、第三过渡层b、第三下层……。其中,第一上层、第一下层、第二下层……均为第二磁粉所形成;第一中间层、第二中间层……均为第一磁粉所形成。第一过渡层a、第一过渡层b、第二过渡层a、第二过渡层b、第三过渡层a、第三过渡层b…………均为在热压、热变形工艺处理后由于第二磁粉与第一磁粉相互扩散而形成。相应的,该制备方法即为将第二磁粉、第一磁粉由所述模具的底部至顶部交替放置即可,当然,第二磁粉、第一磁粉中各成分可具体设置。
与现有技术相比较,本发明所述制备方法的有益效果为:
通过在矫顽力低的第一磁粉的上下分别设置矫顽力高的第二磁粉,而形成一夹心结构。该夹心结构在后续的热压和热变形工艺处理后,第二磁粉形成的上、下层中各元素与第一磁粉形成的中间层逐渐相互扩散,而在中间层与上、下层之间形成过渡层,最后得到具有特殊的多层结构的稀土永磁体。该得到的稀土永磁体具有优异的耐热性能,可在热的环境下使用。另,由于将矫顽力高的第二磁粉作为所述稀土永磁体的上下层,因此得到的稀土永磁体的的两侧均可暴露于热的环境中使用,而不易发生不可逆磁化。
当所述第二磁粉为合金磁粉R时,限定合金磁粉R中的Re含量大于合金磁粉B中的Re含量时,此时第二磁粉相当于在第一磁粉中添加入少量的稀土元素,因而,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;
限定Re′2Fel4B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场时,由于磁体表面部分各向异性场大,可以抑制反向磁畴的形成,减少反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张,因此,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。
当所述第二磁粉为混合磁粉A时,其含有的合金粉末中的稀土元素或高熔点合金主要存在于稀土永磁体的表面部分,使得稀土永磁体表面中稀土元素或高熔点合金的浓度较高,磁体内部的稀土元素浓度较低,此时第二磁粉相当于在第一磁粉中添加入少量的稀土元素或高熔点合金,因而,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高。
并且,当所述第二磁粉为混合磁粉A时,稀土元素或高熔点合金存在于磁体表面部分的晶界附近,能够防止在晶粒的晶界附近产生反向磁畴,增强畴壁钉扎作用,进而阻止反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张。同时,在高温热变形的过程中,稀土永磁体表面部分中的稀土元素或高熔点合金会向内部进行扩散,形成具有阶梯式的浓度差的过渡层,有助于不同部分磁体之间的耦合。最终得到的所述稀土永磁体具有较高的矫顽力,并且该制备方法不受磁体厚度的限制。
另外,所述制备方法过程简单,易于工业化。
以下,将结合具体的实施例对本发明所述稀土永磁体及其制备方法进一步说明。
实施例1
按照钕铜合金(Nd70Cu30,at%)中钕元素和铜元素的比例精确配料,并在真空感应熔炼炉中制成铸锭,用快淬炉将其制成快淬薄带,再进行机械破碎,制成粒径约为200μm的钕铜合金粉末。
将钕铜合金粉末与成分为Nd29.8Pr0.4Ga0.5Febal.Co4B0.93的钕铁硼母合金磁粉进行均匀混合得到混合磁粉,其中,钕铜合金粉末占混合磁粉总质量的比例为4%。
将混合磁粉和钕铁硼母合金磁粉放入第一模具中进行热压成型,其中混合磁粉放置于第一模具的上下部分,钕铁硼母合金磁粉放置于第一模具的中间部分。混合磁粉与钕铁硼母合金磁粉的质量比例为1∶1。在真空环境中感应加热,当温度升为200℃时,开始对第一模具施加第一压力,最高温度控制为630℃,得到热压磁体。其中从室温升到最高温度的时间为5分钟~6分钟,第一压力为150MPa,热压过程中真空度优于1×10-1Pa。
将热压毛坯放入直径较大的第二模具中,在氩气气氛中对热压磁体进行感应加热,使所述热压磁体进行变形量约为70%的变形。当温度达到最高温度800℃后保温1分钟,然后施加第二压力,得到稀土永磁体。其中,从室温升到最高温度的时间为6分钟~7分钟,第二压力为50MPa。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。其中,Br表示剩磁,单位为kGs;Hcj表示矫顽力,单位为kOe;(BH)m表示磁能积,单位为MGOe。
实施例2
本制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于,热压成型时混合磁粉与钕铁硼母合金磁粉的质量比例为1∶3,热压的最高温度为670℃,热变形的最高温度为830℃。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
实施例3
将成分为Nd29.8Pr0.4Ga0.5Febal.Co4B0.93的钕铁硼合金磁粉与成分为Nd26.6Pr0.1Dy3.6Ga0.5Febal.Co2B0.91的第二磁粉放入第一模具中进行热压成型。其中成分为Nd26.6Pr0.1Dy3.6Ga0.5Febal.Co2B0.91的第二磁粉放置于第一模具的上下部分。中间部分为钕铁硼合金磁粉与第二磁粉交替放置,中间部分共放置7层。钕铁硼合金磁粉与第二磁粉的质量比例为1∶1。在真空环境中感应加热,当温度升为200℃时,开始对第一模具施加第一压力,最高温度控制为670℃,得到热压磁体。其中从室温升到最高温度的时间为5分钟~6分钟,第一压力为150MPa,热压过程中真空度优于1×10-1Pa。
将热压毛坯放入直径较大的第二模具中,在氩气气氛中对热压磁体进行感应加热,使所述热压磁体进行变形量约为70%的变形。当温度达到最高温度830℃后保温1分钟,然后施加第二压力,得到稀土永磁体。其中,从室温升到最高温度的时间为6分钟~7分钟,第二压力为50MPa。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
实施例4
将高熔点难熔物WC粉末与成分为Nd29.8Pr0.4Ga0.5Febal.Co4B0.93的钕铁硼合金磁粉进行均匀混合得到混合磁粉,其中,WC粉末占混合磁粉总质量的比例为1%。
将混合磁粉和钕铁硼合金磁粉放入第一模具中进行热压成型。其中混合磁粉放置于第一模具的上下部分,钕铁硼合金磁粉放置于第一模具的中间部分。混合磁粉与钕铁硼合金磁粉的质量比例为1∶1。在真空环境中感应加热,当温度升为200℃时,开始对第一模具施加第一压力,最高温度控制为670℃,得到热压磁体。其中从室温升到最高温度的时间为5分钟~6分钟,第一压力为150MPa,热压过程中真空度优于1×10-1Pa。
将热压毛坯放入直径较大的第二模具中,在氩气气氛中对热压磁体进行感应加热,使所述热压磁体进行变形量约为70%的变形。当温度达到最高温度830℃后保温1分钟,然后施加第二压力,得到稀土永磁体。其中,从室温升到最高温度的时间为6分钟~7分钟,第二压力为50MPa。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
对比例1
本制备方法与实施例2基本相同,不同之处在于,将钕铜合金粉末均匀混合在钕铁硼母合金磁粉中,再直接置于第一模具中进行热压成型,而并没有将二者混合形成混合磁粉以及将混合磁粉放置于第一模具中的上下部分与钕铁硼母合金磁粉放置于第一模具中的中间部分。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
对比例2
本制备方法与实施例3基本相同,不同之处在于,将钕铁硼合金磁粉与第二磁粉均匀混合,再直接置于第一模具中进行热压成型,而并没有将钕铁硼合金磁粉与第二磁粉交替放置于第一模具中。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
对比例3
本制备方法与实施例4基本相同,不同之处在于,将WC粉末均匀混合在钕铁硼母合金磁粉中,再直接置于第一模具中进行热压成型,而并没有形成混合磁粉以及将混合磁粉放置于第一模具的上下部分与钕铁硼母合金磁粉放置于第一模具的中间部分。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
对比例4
本制备方法与实施例4基本相同,不同之处在于,不加WC粉末,而直接将钕铁硼合金磁粉置于第一模具中进行热压成型。
对得到的稀土永磁体在室温下进行测试磁性能,测试结果见表1。
表1各实施例及对比例稀土永磁体的磁性能测试结果
由表1可知,相对于对比例1将钕铜合金粉末均匀混合在钕铁硼母合金磁粉中而言,实施例1的热变形磁体部分混合钕铜合金,其矫顽力Hcj和剩磁Br都有所提高。混合磁粉中的稀土元素钕主要存在于磁体的表面部分,使得磁体表面部分中钕元素的浓度较高,磁体内部的钕元素浓度较低。由于钕元素存在于磁体表面部分的晶界附近,能够防止在晶粒的晶界附近产生反向磁畴,增强畴壁钉扎作用,进而阻止反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张。因此,本实施例1可通过加入少量的稀土元素获得较高矫顽力的磁体。另外,相较于对比例1,在实施例1混合磁粉中的钕元素主要分布在稀土永磁体的上下两个表面部分,只是部分稀释了Nd2Fe14B主相,因此剩磁略有提高。
相对于对比例2均匀混合两种磁粉,实施例3的磁体矫顽力有所提高。这是因为磁体表面部分含有重稀土元素,不易发生不可逆磁化,阻止反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张。
相对于对比例3均匀混合高熔点难熔WC合金粉末而言,实施例4的热变形磁体部分混合有WC合金粉末,其矫顽力Hcj有所提高。这是因为,加入的高熔点难熔WC合金粉末,主要分布在磁体表面部分条带间隙,能够防止在晶粒的晶界附近产生反向磁畴,增强畴壁钉扎作用,进而阻止反向磁畴向晶粒的内部以及相邻的晶粒逐渐扩张,因此最终提高磁体的矫顽力。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种稀土永磁体的制备方法,其包括以下步骤:
(1)分别提供一第一磁粉和第二磁粉,其中第一磁粉为合金磁粉B,第二磁粉为合金磁粉R或者混合磁粉A,所述混合磁粉A为合金磁粉B与合金粉末混合得到,所述第二磁粉制备的磁体的矫顽力比第一磁粉制备的磁体的矫顽力高;
(2)将所述第一磁粉置于一模具的中间部分,第二磁粉置于所述模具的上部分及下部分,进行热压成型,得到热压磁体;
(3)将所述热压磁体进行热变形成型,得到稀土永磁体,其中所述稀土永磁体包括所述第一磁粉形成的中间层与所述第二磁粉形成的上层及下层,并且在中间层与上层及下层之间均形成过渡层。
2.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中所述混合磁粉A中合金粉末所占的质量比例为0.5%~70%。
3.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中所述合金粉末包括含有稀土元素的合金、高熔点合金中的至少一种。
4.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-x1-y1-z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Re′x2Fe100-x2-y2-z2My2Bz2,其中20≤x1,x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种,Re、Re′均为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,并且Re′2Fe14B相的各项异性场大于Re2Fe14B相的各项异性场。
5.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中所述合金磁粉B的化学式按质量百分比为Rex1Fe100-x1-y1-z1My1Bz1,合金磁粉R的化学式按质量百分比为Rex2Fe100-x2-y2-z2My2Bz2,其中,20≤x1≤x2≤40,0≤y1,y2≤10,0.7≤z1,z2≤1.5,Re为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、La、Ce中的一种或几种,M是Al、Co、Cu、Ga中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中所述第二磁粉与第一磁粉的质量比为大于等于1∶15且小于等于5∶1。
7.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中所述热压成型具体为:
在真空环境或保护气氛中将所述第一磁粉和第二磁粉加热至第一温度,并对所述模具施加第一压力,得到热压磁体,其中,所述第一温度为550℃~750℃,所述第一压力为100MPa~250MPa,所述真空环境的真空度优于1×10-1Pa。
8.如权利要求1所述的稀土永磁体的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中所述热变形成型具体为:
将所述热压磁体在真空环境或保护气氛中加热至第二温度,再在该第二温度下对所述热压磁体施加第二压力,使所述热压磁体进行变形量为50%~95%的变形,得到稀土永磁体,其中所述第二温度为700℃~900℃,所述第二压力为30MPa~150MPa。
9.一种采用如权利要求1~8任意一项所述的制备方法得到的稀土永磁体,其特征在于,所述稀土永磁体包括第一磁粉形成的中间层、第二磁粉形成的上层及下层,并在所述中间层与上层、下层之间均形成有一过渡层。
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