CN113035481A - 一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，包括以下步骤：设计高镝和高铽含量的两种富稀土相辅助合金和一种不含镝铽的主相合金，三种合金的化学式分别为(PrNd)20Dy20Fe60‑z‑nMzBn、(PrNd)30Tb10Fe60‑z‑nMzBn和(PrNd)xFe100‑x‑z‑nMzBn，式中x、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素。本发明首先采用双合金法制备两种主相合金成分，然后采用双主相合金法制备获得晶界扩散基材。这种制备方法同时利用了双合金法和双主相合金法，能够极大地提高基材的磁性能。同时，这种制备方法的成分配比方式可以更好地调节重稀土Dy和Tb含量、优化基材的微观结构。最后，利用晶界扩散技术能够制备出多种牌号的驱动电机用高性能钕铁硼永磁体。

Description

一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法
技术领域
本发明属于钕铁硼永磁材料及其制备技术领域，更具体地说，特别涉及一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法。
背景技术
新能源汽车驱动电机主要包括永磁同步电机和三相异步电机，其中永磁同步电机具有效率高、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻等优点，已成为新能源汽车驱动电机的主流。目前，永磁同步电机正向大功率化、高功能化、微型化和环境适应性方向发展，使得磁体厚度和尺寸的要求越来越严格，对高性能烧结钕铁硼永磁体的磁性能、热稳定性和性能一致性要求更高。同时，生产驱动电机的企业间竞争也日趋激烈，电机成本控制非常重要，进而迫使钕铁硼永磁体的生产企业降低磁体的成本。因而，驱动电机专用钕铁硼永磁体不仅要求使用性能好，而且还要求价格便宜。这种现状对钕铁硼永磁体的制备技术提出了很高的要求。
驱动电机专用钕铁硼永磁体要求使用温度在150℃以上，其制备仍然需要添加适量的重稀土元素以提高磁体的矫顽力；减少磁体中重稀土元素用量仍然是钕铁硼生产企业不懈的追求。晶界扩散技术能够极大地提高磁体的矫顽力，同时确保磁体的剩磁和最大磁能积不降低或略微降低，已被生产钕铁硼永磁体的部分企业应用于电机磁钢领域，降低磁钢成本。目前，晶界扩散技术添加重稀土元素的方法包括：物理气相沉积法、电化学法和表面涂覆法等。
物理气相沉积法包括蒸镀、磁控溅射等，是将稀土元素沉积到磁体表面，然后经过扩散处理，扩散至磁体内部；这种方法可得到均匀、厚度可控的涂层，减少重稀土元素的使用量；但真空溅射设备昂贵，靶材制备成本高，薄膜沉积速度慢，不适合大规模工业生产。电化学法相比物理气相沉积法，设备简单经济，沉积时间短，厚度以及均匀性可控；但电化学法对环保的要求高。表面涂覆法是将含有重稀土元素的粉末和液态混合，涂覆或喷涂到磁体表面；该方法简单，沉积效率高，可减少稀土元素的添加，实现重稀土的高效利用。
驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备包括基材制备技术和晶界扩散技术两个方面，如何把两种技术有机结合起来，从而找到一种更为合适的驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，已成为业内电机磁钢领域的研究人员亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，以解决驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备包括基材制备技术和晶界扩散技术两个方面，如何把两种技术有机结合起来，从而找到一种更为合适的驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法的问题。
本发明一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，包括以下步骤：
1)、设计高镝和高铽含量的两种富稀土相辅助合金和一种不含镝铽的主相合金，主相合金的化学式为(PrNd)xFe100-x-z-nMzBn，式中x、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，29≤x≤32，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高镝辅助合金的化学式为(PrNd)20Dy20Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高铽辅助合金的化学式为(PrNd)30Tb10Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；
基材成分配比采用方式：分别将高镝和高铽的两种富稀土相辅助合金与主相合金按一定比例配比获得两种主相合金，然后把两种主相合金按一定比例配比获得镝、铽含量适中的钕铁硼基材材料，其工艺步骤如下：
①、配料熔炼：将三种合金成分进行配料，然后通过真空熔炼形成熔融的合金液，然后将熔融的合金液以1～4m/s的速度浇铸到铜辊上冷却成平均厚度为0.2～0.4mm的速凝甩带片；
②、制粉混粉：将①中所得速凝甩带片按两种主相合金成分进行称重配比混合，然后放入氢碎炉中进行氢破碎，制成平均粒度为100～200μm的两种主相合金粗粉；将两种主相合金粗粉按基材成分进行称重配比，加入适量抗氧化剂，混合后进行气流磨制粉，制得平均粒度为2.8～3.5μm的磁粉；
③、成型：将②中所得磁粉中加入适量的润滑剂并混合均匀后，称量压制成坯块，进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结；
④、烧结时效：将烧结炉手套箱内坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为300～400℃下保温0.5小时，850～950℃下保温1～3小时，烧结温度为1040～1080℃，保温3～5小时后冷却；将烧结后的坯块进行二级失效处理，失效工艺为：一级失效温度850～950℃、保温3～5小时，二级失效温度460～540℃、保温3～5小时，得到磁体毛坯；
2)、将步骤1)中所得钕铁硼磁体毛坯作为基材，进行以下工艺、步骤制备而成：
①、机加工：将步骤1)中④中所得磁体毛坯进行机加工得到满足尺寸要求的磁体黑片；
②、表面处理：将①中所得磁体黑片经过表面除油、喷砂、超声波清洗等表面处理后烘干；
③、涂覆：将②中处理后的基材表面喷涂重稀土化合物溶液，烘干后放入扩散炉中；
④、晶界扩散热处理：将扩散炉抽高真空后进行扩散热处理，扩散热处理工艺为850～950℃下保温6-14小时后冷却，然后加热到460-540℃、保温3～5小时。
优选的，步骤1)中速凝甩带片也可按一定比例称重配比，直接配比出基材合金进行氢破制粉。
优选的，步骤1)中含镝量高或含铽量高的两种主相合金中的镝含量和铽含量分别低于2.5％和1.5％。
优选的，步骤1)中适量的抗氧化剂和润滑剂不超过磁粉重量的0.15％。
优选的，步骤1)中气流磨后磁粉平均粒度低于3.5μm，且D90/D10小于5。
优选的，步骤1)中烧结时效工艺中的时效处理可以不用进行而获得钕铁硼毛坯基材。
优选的，步骤2)中涂覆工艺中的重稀土化合物为金属铽的氟化物或氢化物，重稀土化合物溶液为乙醇溶液，并加入少量的粘结剂和平流剂。
优选的，步骤2)中喷涂的重稀土化合物的颗粒度小于3μm，其质量百分比为0.45％～1.2％。
优选的，步骤2)中晶界扩散热处理工艺中，基材盒内加入还原剂氢化钙，氢化钙的质量百分比为0.1％～1％。
优选的，步骤2)中扩散加热过程中，600℃下保温1～3小时。
优选的，步骤1)和步骤2)的驱动电机专用钕铁硼基材材料和制备方法不仅仅限于双主相合金法，也可以用多主相合金法制备。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明首先采用双合金法制备两种主相合金成分，然后采用双主相合金法制备获得晶界扩散基材。这种制备方法同时利用了双合金法和双主相合金法，能够极大地提高基材的磁性能。同时，这种制备方法的成分配比方式可以更好地调节重稀土Dy和Tb含量、优化基材的微观结构。最后，利用晶界扩散技术能够制备出多种牌号的驱动电机用高性能钕铁硼永磁体。
本发明采用超细重稀土化合物作为涂覆料，可以使得扩散更容易进行，使得扩散后磁体的磁性能一致性更好；并且能够对磁体产品的生产量进行柔性调节，更加灵活地满足客户要求，节约生产成本和降低废品率。
具体实施方式
下面实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
本发明提供一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，包括以下步骤：
1)、设计高镝和高铽含量的两种富稀土相辅助合金和一种不含镝铽的主相合金，主相合金的化学式为(PrNd)xFe100-x-z-nMzBn，式中x、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，29≤x≤32，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高镝辅助合金的化学式为(PrNd)20Dy20Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高铽辅助合金的化学式为(PrNd)30Tb10Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；
基材成分配比采用方式：分别将高镝和高铽的两种富稀土相辅助合金与主相合金按一定比例配比获得两种主相合金，然后把两种主相合金按一定比例配比获得镝、铽含量适中的钕铁硼基材材料，其工艺步骤如下：
表1：
合金元素 PrNd Dy Tb M B Fe
成分一 30 0 0 2.2 0.92 余量
成分二 20 20 0 2.6 0.96 余量
成分三 30 0 10 3 0.98 余量
①、配料熔炼：按照表1中的三种合金成分分别进行配料；其中，镨钕、镝、硼、锆、铌等分别采用镨钕合金、镝铁、硼铁、锆铁和铌铁合金等形式加入，将三种合金成分进行配料，将三种不同成分的配料分别装入真空感应熔炼速凝炉的坩埚内，抽真空、预热、充氩气开始加温熔炼，合金完全熔化后保温一段时间，然后将熔融的合金液以1～4m/s的速度浇铸到铜辊上冷却成平均厚度为0.2～0.4mm的速凝片，关闭电源，待速凝片冷却后出炉；
②、制粉混粉：将①中成分一和成分二所得合金速凝片按一定比例混合得到一种主相合金为成分四；将①中成分一和成分三所得合金速凝片按一定比例混合得到一种主相合金为成分五；将成分四和成分五所得两种主相合金分别进行氢破碎，制成平均粒度约为150μm的粗粉；根据基材磁性能(45SH和48SH)设计成分把两种主相合金按一定比例进行粗粉混合，加入抗氧化剂后进行气流磨制粉，制得平均粒度约为3.0μm的细粉；
③、成型：将②所得磁粉混合后在自动成型压机中自动定量称取，加磁场取向后压制成坯块，退磁后取出进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，装盒、准备烧结；
④、烧结时效：将烧结炉手套箱内坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为300～400℃下保温0.5小时，850～950℃下保温1～3小时，烧结温度为1030～1080℃，保温3～5小时后冷却；将烧结后的坯块进行二级失效处理，失效工艺为：一级失效温度850～950℃、保温2～5小时，二级失效温度470～570℃、保温2～5小时，得到磁体毛坯；
2)、将步骤1)中所得钕铁硼磁体毛坯作为基材，进行以下工艺、步骤制备而成：
①、机加工：将步骤1)中④中所得磁体毛坯进行机加工得到满足尺寸要求的磁体黑片；
②、表面处理：将①中所得磁体黑片经过表面除油、喷砂、超声波清洗等表面处理后烘干；
③、涂覆：将②中处理后的基材表面喷涂重稀土化合物溶液，烘干后放入扩散炉中；
④、晶界扩散热处理：将扩散炉抽高真空后进行扩散热处理，扩散热处理工艺为850～950℃下保温6-14小时后冷却，然后加热到460-540℃、保温3～5小时，保温结束后充氩气冷却，出炉后进行磁性能检测，其磁性能如表2所示。
其中，步骤1)中两种主相合金中的镝含量和铽含量分别低于2.5％和1.5％。
其中，步骤1)中适量的抗氧化剂和润滑剂不超过磁粉重量的0.15％。
其中，步骤1)中气流磨后磁粉平均粒度低于3.5μm，且D90/D10小于5。
其中，步骤1)中烧结时效工艺中的时效处理可以不用进行而获得钕铁硼毛坯基材。
其中，步骤2)中涂覆工艺中的重稀土化合物为金属铽的氟化物或氢化物，重稀土化合物溶液为乙醇溶液，并加入少量的粘结剂和平流剂。
其中，步骤2)中喷涂的重稀土化合物的颗粒度小于3μm，其质量百分比为0.45％～1.2％。
其中，步骤2)中晶界扩散热处理工艺中，基材盒内加入还原剂氢化钙，氢化钙的质量百分比为0.1％～1％。
其中，步骤2)中扩散加热过程中，600℃下保温1～3小时。
其中，步骤1)和步骤2)的驱动电机专用钕铁硼基材材料和制备方法不仅仅限于双主相合金法，也可以用多主相合金法制备。
实施例2：
改变实施例1中步骤1)中的制粉工序，根据基材设计成分将三种合金速凝片按一定比例混合，然后放入氢碎炉中进行氢破碎获得基材粗粉；后续工艺与实施例1相同，其磁性能如表2所示。
表2：
Figure BDA0002960334090000071
Figure BDA0002960334090000081
通过上述测试结果可知，两种配比方式都能获得牌号为45SH和48SH的基材，通过本发明实施例中的晶界扩散制备方法可以获得牌号为45UH和48UH的高性能烧结钕铁硼永磁体，满足新能源汽车驱动电机对烧结钕铁硼永磁体的磁性能要求。以上所述的实施例和对比例只是本发明的几种代表性方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所叙述的技术方案的前提下还有其它的变化和改进。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (11)

1.一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：该一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法包括以下步骤：
1)、设计高镝和高铽含量的两种富稀土相辅助合金和一种不含镝铽的主相合金，主相合金的化学式为(PrNd)xFe100-x-z-nMzBn，式中x、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，29≤x≤32，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高镝辅助合金的化学式为(PrNd)20Dy20Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；高铽辅助合金的化学式为(PrNd)30Tb10Fe60-z-nMzBn，式中x、y、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，1≤z≤3，0.92≤n≤1，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素；
基材成分配比采用方式：分别将高镝和高铽的两种富稀土相辅助合金与主相合金按一定比例配比获得两种主相合金，然后把两种主相合金按一定比例配比获得镝、铽含量适中的钕铁硼基材材料，其工艺步骤如下：
①、配料熔炼：将三种合金成分进行配料，然后通过真空熔炼形成熔融的合金液，然后将熔融的合金液以1～4m/s的速度浇铸到铜辊上冷却成平均厚度为0.2～0.4mm的速凝甩带片；
②、制粉混粉：将①中所得速凝甩带片按两种主相合金成分进行称重配比混合，然后放入氢碎炉中进行氢破碎，制成平均粒度为100～200μm的两种主相合金粗粉；将两种主相合金粗粉按基材成分进行称重配比，加入适量抗氧化剂，混合后进行气流磨制粉，制得平均粒度为2.8～3.5μm的磁粉；
③、成型：将②中所得磁粉中加入适量的润滑剂并混合均匀后，称量压制成坯块，进行真空封装、等静压、剥油，然后将坯块运至烧结炉手套箱内剥掉内膜，准备烧结；
④、烧结时效：将烧结炉手套箱内坯块运至真空烧结炉中烧结，烧结工艺为300～400℃下保温0.5小时，850～950℃下保温1～3小时，烧结温度为1040～1080℃，保温3～5小时后冷却；将烧结后的坯块进行二级失效处理，失效工艺为：一级失效温度850～950℃、保温3～5小时，二级失效温度460～540℃、保温3～5小时，得到磁体毛坯；
2)、将步骤1)中所得钕铁硼磁体毛坯作为基材，进行以下工艺、步骤制备而成：
①、机加工：将步骤1)中④中所得磁体毛坯进行机加工得到满足尺寸要求的磁体黑片；
②、表面处理：将①中所得磁体黑片经过表面除油、喷砂、超声波清洗等表面处理后烘干；
③、涂覆：将②中处理后的基材表面喷涂重稀土化合物溶液，烘干后放入扩散炉中；
④、晶界扩散热处理：将扩散炉抽高真空后进行扩散热处理，扩散热处理工艺为850～950℃下保温6-14小时后冷却，然后加热到460-540℃、保温3～5小时。
2.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)中速凝甩带片也可按一定比例称重配比，直接配比出基材合金进行氢破制粉。
3.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)中两种主相合金中的镝含量和铽含量分别低于2.5％和1.5％。
4.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)中适量的抗氧化剂和润滑剂不超过磁粉重量的0.15％。
5.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)中气流磨后磁粉平均粒度低于3.5μm，且D90/D10小于5。
6.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)中烧结时效工艺中的时效处理可以不用进行而获得钕铁硼毛坯基材。
7.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤2)中涂覆工艺中的重稀土化合物为金属铽的氟化物或氢化物，重稀土化合物溶液为乙醇溶液，并加入少量的粘结剂和平流剂。
8.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤2)中喷涂的重稀土化合物的颗粒度小于3μm，其质量百分比为0.45％～1.2％。
9.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤2)中晶界扩散热处理工艺中，基材盒内加入还原剂氢化钙，氢化钙的质量百分比为0.1％～1％。
10.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤2)中扩散加热过程中，600℃下保温1～3小时。
11.如权利要求1所述一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)的驱动电机专用钕铁硼基材材料和制备方法不仅仅限于双主相合金法，也可以用多主相合金法制备。
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WO2023116234A1 (zh) * 2021-12-21 2023-06-29 北京工业大学 一种固液相分离扩散工艺制备高性能钕铁硼磁体的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113571281A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 包头天石稀土新材料有限责任公司 钕铁硼磁体的制备方法及提高晶界扩散效果的方法
CN113571281B (zh) * 2021-07-26 2023-03-10 包头天石稀土新材料有限责任公司 钕铁硼磁体的制备方法及提高晶界扩散效果的方法
WO2023116234A1 (zh) * 2021-12-21 2023-06-29 北京工业大学 一种固液相分离扩散工艺制备高性能钕铁硼磁体的方法

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