一种高温环境用具有富Gd核的核壳结构R-T-B稀土永磁体及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115938708A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211261584.9(22)申请日2022.10.14(71)申请人浙江英洛华磁业有限公司地址322118浙江省金华市东阳市横店电子工业园浙江英洛华磁业有限公司(72)发明人付松陈彪王荣杰朱啸航章兆能杨晓露(74)专利代理机构杭州斯可睿专利事务所有限公司33241专利代理师林君勇(51)Int.Cl.H01F1/057(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书4页说明书15页附图1页(54)发明名称一种高温环境用具有富Gd核的核壳结构R-T-B稀土永磁体及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体，所述磁体中，稀土元素R含量为29.0wt.％～34.0wt.％，R由Gd和R1组成，Gd元素含量为磁体质量的1.0wt.％～20.0wt.％；主相晶粒中包含体积比20vol.％～80vol.％的富Gd核、贫Gd壳层的主相晶粒。本发明采用双合金的方法分别熔炼高Gd含量和低Gd含量的合金片，然后制得烧结磁体，其中在高温扩散处理时高Gd含量主相中的Gd元素会向晶界富R相中扩散，最终高Gd含量主相晶粒会形成具有贫Gd壳层和富Gd核心的反壳层结构，贫Gd的壳层，可以显著降低Gd元素对磁体矫顽力的劣化作用，从而充分利用Gd的特点，制备得到具有低温度系数，同时具有较高矫顽力的磁体。Dy/Tb元素的晶界扩散处理，可以进一步提高磁体的矫顽力，制备适合更高工作温度使用的R‑T‑B稀土永CN115938708A磁体。CN115938708A权利要求书1/4页1.一种高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体，其特征在于所述磁体中，稀土元素R含量为29.0wt.％～34.0wt.％，R由Gd和R1组成，Gd元素含量为磁体质量的1.0wt.％～20.0wt.％，R的余量为R1；所述磁体包含主相R2T14B和晶界富R相，并且主相晶粒中包含体积比20vol.％～80vol.％的富Gd核主相晶粒，所述富Gd核主相晶粒由富Gd的核心和贫Gd的壳层组成，核心Gd含量H1(wt.％)和壳层Gd含量H2(wt.％)的差值δH＝H1‑H2，δH与磁体中稀土元素总含量R满足δH＝(0.05～0.40)R。2.如权利要求1所述的高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体，其特征在于所述高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体的磁体成分包含：R：29.0wt.％～34.0wt.％，B：0.9wt.％～1.1wt.％，M：0.1wt.％～10.0wt.％，余量为T以及其他不可避免杂质，其中T为Fe或Fe和Co，T中含有Co时，T的75.0wt.％以上为Fe；所述R由Gd和R1组成，Gd元素含量为磁体质量的1.0wt.％～20.0wt.％，R的余量为R1；R1为R3或者由R2与R3组成；R3为Nd、Pr、Ho、La、Ce中的至少一种；R2为稀土元素Dy和Tb中的至少一种，所述磁体包含R2时，R2含量为磁体质量的0.1wt.％～2.0wt.％，磁体的富Gd核主相晶粒的贫Gd壳层中包含0.05wt.％～0.5wt.％的R2元素；所述M为Al、Cu、Ga、Zr、Ti、Nb、Zn、Sn、W、Mo、Hf、Au和Ag中的至少一种。3.如权利要求2所述的高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体，其特征在于所述高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体按照以下方法之一制备：方法(一)：磁体中不含R2元素时：将按照成分配比的高Gd含量合金原料和低Gd含量合金原料，通过真空感应熔炼和甩带分别制备高Gd含量SC片和低Gd含量SC片，高Gd含量SC片和低Gd含量SC片制备得到合金粉末，合金粉末经取向磁场进行模压成型、等静压制备磁体压坯，真空烧结后进行高温扩散处理，制得所述高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体；所述高温扩散处理的扩散温度为800～1000℃，保温时间为5～25h，保温结束冷却至200℃以下后再升温至400～650℃，保温2～10h，制得所述高温环境用具有富Gd核的核壳结构R‑T‑B稀土永磁体；方法(二)：磁体中含有R2元素时：将按照成分配比的高Gd含量合金原料和低Gd含量合金原料，所述原料中均不含R2元素，通过真空感应熔炼和甩带分别制备高Gd含量SC片和低Gd含量SC片，高Gd含量SC片和低Gd含量SC片制备得到合金粉末，合金粉末经取向磁场进行模压成型、等静压制备磁体压坯，真空烧结后进行高温扩散处理，所得基体磁体加工成厚度为0.5～10.0mm的磁片，表面处理后在磁片表面沉积厚度为3～100μm的重稀土元素扩散层，