专利名称：梯度矫顽力钕铁硼磁体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钕铁硼永磁体，特别是涉及一种具有梯度矫顽力的钕铁硼磁 体。
背景技术：
钕铁硼系稀土永磁体，以其优良的磁性能得到越来越多的应用，被广泛应用在核 磁共振、计算机、混合动汽车、各种电动机和风力发电机等领域。根据钕铁硼系稀土永磁体 使用领域的不同，其性能和成分组成也有明显的差异。通常情况下，使用稀土 Pr、Nd制作 的钕铁硼磁体，其矫顽力较低，耐反向磁场和高温的能力较差，较易失磁，只能应用在低反 向磁场和温度不太高的环境中。而通过在磁体成分中添加Dy、Tb等重稀土元素，可以有效 地提高磁体的矫顽力，磁体的耐高温特性和耐反向磁场的能力随着Dy、Tb含量的增加而提 高。近几年随着混合动力汽车、风力发电机等行业的飞速发展，对这类耐高温磁体的需求也 有成倍的增长。但是该类磁体的缺点也很明显，首先是随着Dy、Tb的升高，磁体的表磁和磁能积 也有了较大幅度的降低。对于电机而言，降低磁能积，相同的功率输出需要更多的磁体，体 积和重量也相应增加。另外，Dy、Tb是稀缺资源，价格是PrNd合金的几倍甚至十几倍，也限 制了该类磁体的更广泛应用。我们通过对46H磁体(Hcj = 17. 8K0e)在温度为150°C的条件下进行试验，结果表 明，永磁体在电机中的失磁是不均勻的，对于粘接在磁轭上的磁体，失磁部分总是在靠近感 应线圈的磁体的表面部分，而磁体的内部基本不失磁；对于嵌入到硅钢片中的磁体，其失磁 部分则集中到磁体的两个外表面。这种现象产生的原因是磁体与线圈接近的部分，受到的 反向磁场比内部要大很多；对于粘贴式的磁体，磁体靠近线圈的一侧由于涡流等原因，温度 也要高于磁体的另一侧。电机的工作温度通常可达150°C以上，如果想保持磁体的失磁较少，则必须使用矫 顽力大于20K0e的磁体。因此我们使用矫顽力更高的40SH、38UH磁体在温度为150°C的条 件下进行试验，结果表明磁体失磁很小，这是由于矫顽力提高后，磁体的抗失磁能力提高， 但矫顽力的提高会导致磁体磁的能积下降，导致电机的输出明显下降，如果想保持电机中 磁体的表磁不变，则必须增加磁体的数量，这样就会增加成本。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种高磁性能、高耐退磁性能的梯度矫顽力 钕铁硼磁体。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体，包括至少两层不同矫顽力的钕铁硼磁性材料 层，其中包括一层表面高矫顽力层G和至少一层中间低矫顽力层H，所述表面高矫顽力层G 沿取向方向通过烧结层I与中间低矫顽力层H连接在一起。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体及其生产方法，其中所述若干中间低矫顽力层H沿取向方向通过烧结层I连接在一起。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体及其生产方法，其中还包括另一层表面高矫顽 力层G，所述另一层表面高矫顽力层G沿取向方向通过烧结层I与最外层的中间低矫顽力层 H连接在一起。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体及其生产方法，其中所述两层表面高矫顽力层 G的材料相同。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体及其生产方法，其中所述表面高矫顽力层G的 厚度之和占磁体总厚度的50%以下。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体提供了一种至少具有两层矫顽力不同的烧结 钕铁硼磁体，与原来的大块整体磁钢相比，该种梯度矫顽力钕铁硼磁体涡流损失大大降低。 另外梯度矫顽力钕铁硼磁体的表面高矫顽力层G具有更高的耐温性能，在高温安装以及设 备运转过程中可有效的抵抗高温和反向磁场的作用，从而降低磁体的热减磁，使内层磁体 的工作环境得到改善，因此内层可以使用低矫顽力高剩磁磁钢，这样不仅可以减少镝、铽等 重稀土的使用量，降低材料成本，减少资源浪费，而且可以提高复合磁钢的整体剩磁，进而 可使用体积更小的磁钢。
以下结合附图对本实用新型的梯度矫顽力钕铁硼磁体作进一步说明。
图1为本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体第一种实施方式的结构示意图；图2为本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体第二种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
实施例148H-42SH梯度矫顽力钕铁硼磁体将配方为Nd2tlPr5.5Dy4.5Co2Cu0.15Ga0. J1Nbtl. ^e余量的原料在真空带坯连铸炉中熔 炼为合金A，将配方为Nd21Pr6Dy2.5C0lCuQ. 々a。. ANba抑余量的原料在真空带坯连铸炉中熔炼 为合金B，将合金片A、B分别进入氢处理炉内进行氢粉碎，氢碎之后，在N2气保护下的无氧 环境中，再经气流磨进行微粉碎得到粉末粒度为3. 6 μ m ；在氧含量小于的气氛的垂直磁取向成型装置中成型；在长度为72mm，取向方 向为22mm的模腔中事先放置长度为71. 9mm,高度为105mm，厚度为0. 5mm的铜隔板，将模腔 的取向方向分成1、2两个腔体，腔体1、2的体积比为1 3，模腔深度为100mm，然后将合金 A的粉末填充到腔体1中，再将合金B粉末填充到腔体2中，粉末填充完成后将隔板取出，然 后进行取向压制。将成型体在氧含量小于的气氛环境中送入烧结炉，进行1100°C X4hr的烧结， 最后进行900°C X4hr和500°C X3hr的时效处理，得到尺寸为60. 3X40. 8X 15. 4mm的毛 坯。如图1所示，合金A的粉末烧结形成表面高矫顽力层G，合金B的粉末烧结形成中间低 矫顽力层H。分别在磁体的表面高矫顽力层G和中间低矫顽力层H分别加工D10X3. 5的样柱 进行磁性能的测量，得到磁体性能结果如表1。
4[0022] 表 权利要求一种梯度矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于包括至少两层不同矫顽力的钕铁硼磁性材料层，其中包括一层表面高矫顽力层(G)和至少一层中间低矫顽力层(H)，所述表面高矫顽力层(G)沿取向方向通过烧结层(I)与中间低矫顽力层(H)连接在一起。
2.根据权利要求2所述的梯度矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于所述若干中间低矫顽 力层(H)沿取向方向通过烧结层(I)连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的梯度矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于还包括另一层表 面高矫顽力层(G)，所述另一层表面高矫顽力层(G)沿取向方向通过烧结层(I)与最外层的 中间低矫顽力层(H)连接在一起。
4.根据权利要求3所述的梯度矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于所述两层表面高矫顽 力层(G)的材料相同。
5.根据权利要求4所述的梯度矫顽力钕铁硼磁体，其特征在于所述表面高矫顽力层 (G)的厚度之和占磁体总厚度的50%以下。
专利摘要本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体涉及一种具有梯度矫顽力的钕铁硼永磁材料。其目的是为了提供一种高磁性能、高耐退磁性能的梯度矫顽力钕铁硼磁体。本实用新型梯度矫顽力钕铁硼磁体包括至少两层不同矫顽力的钕铁硼磁性材料层，其中包括一层表面高矫顽力层G和至少一层中间低矫顽力层H，所述表面高矫顽力层G沿取向方向通过烧结层I与中间低矫顽力层H连接在一起。
文档编号H01F41/02GK201707994SQ20102024290
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者于永江, 王庆凯, 郭宁 申请人:烟台正海磁性材料股份有限公司