一种稀土永磁材料及其制备方法与流程

本发明涉及永磁材料，尤其涉及一种稀土永磁材料及其制备方法。

背景技术：

1、烧结钕铁硼(ndfeb)磁体凭借其卓越的磁性能，已成为风力发电、新能源汽车、工业伺服电机等众多高科技领域不可或缺的材料。然而，烧结钕铁硼磁体的矫顽力较低，这在一定程度上限制了其在更高温或更苛刻环境下的应用。

2、当前，理论研究指出，增强烧结钕铁硼磁体的矫顽力的两大关键路径为提高磁晶各向异性场和增强去磁耦合。前者主要通过添加重稀土元素镝(dy)和铽(tb)实现，这些元素可通过熔炼阶段直接添加，或采用晶界扩散技术进行后期渗透，旨在提升主相晶粒的磁晶各向异性场；然而，这种方式显著抬高了材料成本，限制了其大规模应用的可能性。另一方面，去磁耦合作用的增强，则依赖于稀土含量的增加，通过提升晶界相的连续性来实现；但这一方法的弊端在于，磁体中总稀土量的增加虽然提升了晶界相含量，却也相应减少了主相的占比，这不利于保持磁体的高剩磁性能。

3、目前，业界普遍采用的矫顽力提升手段，要么侧重于重稀土元素的添加，要么集中在提高稀土总体含量上，两者均未能兼顾成本控制与性能优化。迄今为止，尚未有一种成熟的技术方案能够巧妙结合提高磁晶各向异性场与增强去磁耦合作用，同时有效控制成本，实现高性能与经济效益的双重突破。

4、鉴于此，亟需一种稀土永磁材料及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种稀土永磁材料及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、本发明的第一方面是提供一种稀土永磁材料，包括：b、fe、cu、tm、re、以及hre；其中，

4、tm表示al、si、ti、co、ga、zr、或sn中的至少一种；re表示y、ce、pr、nd、gd、或ho中的至少一种；hre表示tb、或dy中的至少一种；

5、沿所述稀土永磁材料的表面至所述稀土永磁材料的心部的方向上，cu的质量百分含量、以及hre的质量百分含量呈递减趋势。

6、优选地，所述稀土永磁材料中，cu的质量百分含量为0.3wt.％-0.8wt.％。

7、优选地，至所述稀土永磁材料的所述表面的距离相同处，cu与hre的质量比为1：(2-10)。

8、本发明的第二方面是提供一种如前所述稀土永磁材料的制备方法，步骤包括：

9、步骤一、提供第一永磁材料，所述第一永磁材料包括：b、fe、tm、以及re；

10、其中，tm表示al、si、ti、co、ga、zr、或sn中的至少一种；re表示y、ce、pr、nd、gd、或ho中的至少一种；

11、步骤二、对所述第一永磁材料进行机械加工处理，使得所述第一永磁材料具有两个相对设置的第一表面；

12、步骤三、将重稀土浆料设置至所述第一永磁材料的所述第一表面上，所述重稀土浆料包括：铜粉、重稀土合金粉、环氧树脂胶水、以及溶剂；

13、步骤四、对所述第一永磁材料的所述第一表面上的所述重稀土浆料进行固化处理；

14、步骤五、对固化处理后的所述第一永磁材料进行扩散热处理；

15、步骤六、对扩散热处理后的所述第一永磁材料进行时效热处理，即得所述稀土永磁材料。

16、优选地，将所述重稀土浆料以5mg/cm2-50mg/cm2设置至所述第一永磁材料的所述第一表面上。

17、优选地，所述重稀土浆料中，所述铜粉、所述重稀土合金粉、所述环氧树脂胶水、以及所述溶剂的质量比为(5-12)：(60-70)：(2-3)：(15-33)。

18、优选地，所述铜粉的粒度不高于3μm。

19、优选地，所述重稀土合金粉为hre的合金粉；所述重稀土合金粉中hre的质量百分含量大于70％；其中，

20、hre表示tb、或dy中的至少一种。

21、优选地，所述重稀土合金粉的粒度为5μm-20μm。

22、优选地，所述扩散热处理的温度为700℃-900℃；所述时效热处理的温度为460℃-640℃。

23、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

24、本发明的稀土永磁材料及其制备方法，通过特定的材料设计和工艺流程，实现矫顽力的显著提升；具体地，本发明在永磁材料的表面预先设置含有重稀土(例如：镝dy或/和铽tb)合金粉和铜粉的混合物，随后通过热处理过程，实现了重稀土元素和铜元素的共扩散，重稀土元素显著提升了主相晶粒的磁晶各向异性场，而铜元素沿晶界的扩散则有效增强了去磁耦合作用，进而显著提升了磁体的矫顽力，同时有效解决了材料性能与成本之间的矛盾。

技术特征：

1.一种稀土永磁材料，其特征在于，包括：b、fe、cu、tm、re、以及hre；其中，

2.根据权利要求1所述的稀土永磁材料，其特征在于，所述稀土永磁材料中，cu的质量百分含量为0.3wt.％-0.8wt.％。

3.根据权利要求1或2所述的稀土永磁材料，其特征在于，至所述稀土永磁材料的所述表面的距离相同处，cu与hre的质量比为1：(2-10)。

4.一种如权利要求1-3任一项所述稀土永磁材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述重稀土浆料以5mg/cm2-50mg/cm2设置至所述第一永磁材料的所述第一表面上。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述重稀土浆料中，所述铜粉、所述重稀土合金粉、所述环氧树脂胶水、以及所述溶剂的质量比为(5-12)：(60-70)：(2-3)：(15-33)。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铜粉的粒度不高于3μm。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述重稀土合金粉为hre的合金粉；所述重稀土合金粉中hre的质量百分含量大于70％；其中，

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述重稀土合金粉的粒度为5μm-20μm。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述扩散热处理的温度为700℃-900℃；

技术总结
本发明涉及一种稀土永磁材料，包括：B、Fe、Cu、TM、RE、以及HRE；其中，TM表示Al、Si、Ti、Co、Ga、或Sn中的至少一种；RE表示Y、Ce、Pr、Nd、Gd、或Ho中的至少一种；HRE表示Tb、或Dy中的至少一种；沿所述稀土永磁材料的表面至所述稀土永磁材料的心部的方向上，Cu的质量百分含量、以及HRE的质量百分含量呈递减趋势。本发明的稀土永磁材料及其制备方法，通过特定的材料设计和工艺流程，实现矫顽力的显著提升；具体地，本发明在永磁材料的表面预先设置含有重稀土(例如：镝Dy或/和铽Tb)合金粉和铜粉的混合物，随后通过热处理过程，实现了重稀土元素和铜元素的共扩散，重稀土元素显著提升了主相晶粒的磁晶各向异性场，而铜元素沿晶界的扩散则有效增强了去磁耦合作用，进而显著提升了磁体的矫顽力，同时有效解决了材料性能与成本之间的矛盾。

技术研发人员：严长江,朱俊辉,施启新,钱尼健,赵虎
受保护的技术使用者：宁波科田磁业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23