本發(fā)明屬于磁性材料領(lǐng)域，尤其涉及驅(qū)動電機(jī)用高矯頑力釹鐵硼永磁材料及其制造方法。

背景技術(shù)：
釹鐵硼永磁材料是航空航天裝備、海洋工程裝備、節(jié)能與新能源汽車、先進(jìn)軌道交通裝備和電力裝備等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。預(yù)測未來10-15年內(nèi)難以被其他永磁材料所代替，改善和調(diào)控釹鐵硼永磁材料的組織結(jié)構(gòu)，提高其磁性能仍然是人們不斷努力的方向。釹鐵硼永磁材料應(yīng)用領(lǐng)域增長速度最快的是用于電機(jī)制備。驅(qū)動電機(jī)作為新能源汽車的核心部件，使得用于驅(qū)動電機(jī)的高矯頑力釹鐵硼永磁材料具有廣闊的應(yīng)用前景；同時(shí)，驅(qū)動電機(jī)性能的提高迫使高矯頑力釹鐵硼永磁材料的性能改善，以滿足驅(qū)動電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對磁體性能的要求。目前，高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的制備仍然需要添加一定量的重稀土元素，減少重稀土元素的用量對于降低高矯頑力釹鐵硼永磁材料的成本具有重要意義。新的制備技術(shù)（晶界擴(kuò)散、超細(xì)磁粉、重稀土化合物摻雜和雙合金）已能夠?qū)崿F(xiàn)剩磁不降低的情況下提高磁體的矯頑力。然而，這些制備技術(shù)在燒結(jié)釹鐵硼磁體的規(guī)模化生產(chǎn)中存在明顯弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種新能源汽車驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料及其制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料的制備方法，其特征在于經(jīng)過以下步驟制備而成：（1）配料熔煉：采用的組分按重量百分比組成：鐠釹合金20~32%，鏑0~10%，鋱0~10%，硼0.95~1.0%，銅0~0.2％，鋁0~1％，鈷1~3％，鈮0~1％，鋯0~0.1％，鎵0~0.3%，余量為鐵和材料中少量不可避免的雜質(zhì)；根據(jù)組分之間的重量百分比設(shè)計(jì)高重稀土含量和無重稀土元素添加的兩種或兩種以上配方，配方中的微量元素硼、銅、鋁、鈷、鈮、鋯、鎵的含量相同，高重稀土含量的主相合金的總稀土百分比含量是依據(jù)表達(dá)式(Nd1-x-y-zPrxDyyTbz)2Fe14B表達(dá)的主相合金的總稀土百分比含量來設(shè)計(jì)的，表達(dá)式中，0≤x+y+z≤1，無重稀土元素的主相合金的總稀土含量較高；其中，根據(jù)兩種或兩種以上配方分別配料，然后分別通過真空熔煉形成熔融的合金液，以2~4m/s的速度澆鑄到銅輥表面冷卻形成平均厚度為0.2~0.5mm的速凝片；（2）制粉混粉：將步驟（1）所得速凝片進(jìn)行氫破碎，制成平均粒度為100~200μm的粗粉，加入抗氧化劑進(jìn)行氣流磨制粉，制得平均粒度為3~5μm的磁粉；將兩種或兩種以上配方所得磁粉按比例進(jìn)行稱量混合，混料總量為2~100kg，混料時(shí)間為4~10h；（3）成型：將步驟（2）所得混合磁粉在全自動成型壓機(jī)中自動定量稱取，取向壓制成坯塊，進(jìn)行真空封裝、等靜壓、剝油，然后將坯塊運(yùn)至燒結(jié)爐手套箱內(nèi)剝掉內(nèi)膜，準(zhǔn)備燒結(jié)（4）燒結(jié)時(shí)效：將燒結(jié)爐手套箱內(nèi)坯塊運(yùn)至真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)工藝為300~400℃下保溫0.5h，850~950℃下保溫1~3h，燒結(jié)溫度為1050~1100℃，保溫3~5h后冷卻；將燒結(jié)后的坯塊進(jìn)行二級時(shí)效處理，時(shí)效工藝為：一級時(shí)效溫度850~950℃、保溫3~5h，二級時(shí)效溫度480~560℃、保溫3~5h。進(jìn)一步，步驟（2）中，將兩種或兩種以上配方所得磁粉按比例進(jìn)行稱量混合，混料總量為4~50kg，混料時(shí)間為6~8h。進(jìn)一步，步驟（4）中，燒結(jié)溫度1070~1085℃、保溫3.5~4.5h，一級時(shí)效溫度890~910℃、保溫3.5~4.5h，二級時(shí)效溫度490~530℃、保溫3.5~4.5h。本發(fā)明上述步驟（3）中將坯塊運(yùn)至燒結(jié)爐手套箱內(nèi)剝掉內(nèi)膜，對其中“內(nèi)膜”的解釋：混合磁粉在壓制成坯塊后，需要用薄塑料把坯塊密封包裝，然后再用真空封裝袋把坯塊真空封裝，內(nèi)膜就是指的薄塑料。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1．通過合理的主相合金成分設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)出高重稀土含量的主相合金；高重稀土含量的主相合金是表達(dá)式(Nd1-x-y-zPrxDyyTbz)2Fe14B（0≤x+y+z≤1）表達(dá)的主相合金，使得重稀土元素盡可能多地留在主相晶粒內(nèi)，提高磁體的各向異性場；2．設(shè)計(jì)出的無重稀土含量的主相合金的總稀土含量較高，當(dāng)兩種或兩種以上主相合金混粉后能夠使得混合粉末的總稀土含量滿足制備高矯頑力釹鐵硼永磁材料的成分要求；3．采用上述成分設(shè)計(jì)和制備技術(shù)可以提高驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼永磁材料的磁性能和溫度穩(wěn)定性；4．本發(fā)明通過調(diào)節(jié)重稀土含量，可以控制磁體中重稀土含量的分布，使得重稀土元素盡可能多地聚集在主相晶粒中，提高磁體的矯頑力；同時(shí)，可以小批量地制備出不同磁性能的多主相高矯頑力釹鐵硼永磁體，減少不合適產(chǎn)品的產(chǎn)量，降低廢品率和生產(chǎn)成本；5．驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼磁體產(chǎn)品的磁性能和客戶的需求量可以柔性調(diào)節(jié)，節(jié)約成本，滿足客戶的不同需求，非常利于驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼磁體產(chǎn)品的前期研發(fā)。具體實(shí)施方式為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力釹鐵硼磁體及其制造方法作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1：（1）配料熔煉：按照表1-1中的兩種配方分別進(jìn)行配料，其中，鏑、硼、鋯、鈮分別采用鏑鐵、硼鐵、鋯鐵和鈮鐵合金的形式加入；每種配方配制50kg/爐，將配好的原料放入清洗干凈的速凝爐熔煉坩堝內(nèi)，抽真空、預(yù)熱、充氬氣、熔煉，然后將合金澆注到輥速為2m/s的銅輥上，制成平均厚度為0.3mm的速凝片；關(guān)閉電源，待速凝片冷卻后出爐；（2）制粉混粉：將步驟（1）所得速凝片進(jìn)行氫破碎，制成平均粒度為150μm的粗粉，加入抗氧化劑進(jìn)行氣流磨制粉，制得平均粒度為3~5μm的磁粉；將所得成分一和成分二的磁粉按1:1的比例在真空手套箱中進(jìn)行稱重裝入不銹鋼料罐內(nèi)，兩種成分的磁粉的混料總量為5kg，然后將料罐裝入混料機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，混料時(shí)間為6h；（3）成型：將步驟（2）所得混合磁粉在全自動成型壓機(jī)中自動定量稱取，在磁場強(qiáng)度為2.0T的磁場中取向壓制成坯塊，進(jìn)行真空封裝、等靜壓、剝油，然后將坯塊運(yùn)至燒結(jié)爐手套箱內(nèi)剝掉內(nèi)膜，準(zhǔn)備燒結(jié)；（4）燒結(jié)時(shí)效：將手套箱中坯塊運(yùn)至真空燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)工藝為320℃下保溫0.5h，900℃下保溫2h，燒結(jié)溫度為1065℃，保溫3.5h后冷卻；將燒結(jié)后的坯塊進(jìn)行二級時(shí)效處理，時(shí)效工藝為：一級時(shí)效溫度920℃、保溫2.5h，二級時(shí)效溫度490℃、保溫3.5h。按以上工序生產(chǎn)的驅(qū)動電機(jī)用多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能如表1-2所示：實(shí)施例1中多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能。實(shí)施例2：燒結(jié)時(shí)效工序中燒結(jié)溫度為1075℃，其它制備工藝同實(shí)施例1，制備出的多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能如表2-1所示：實(shí)施例2中多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能。實(shí)施例3：（1）配料熔煉：按照實(shí)施例1中成分一和成分二兩種配方按1:1混合后的成分進(jìn)行配料，其中，鏑、硼、鋯、鈮分別采用鏑鐵、硼鐵、鋯鐵和鈮鐵合金的形式加入；每種配方配制50kg/爐，將配好的原料放入清洗干凈的速凝爐熔煉坩堝內(nèi)，抽真空、預(yù)熱、充氬氣、熔煉，然后將合金澆注到輥速為2m/s的銅輥上，制成平均厚度為0.3mm的速凝片；關(guān)閉電源，待速凝片冷卻后出爐；表3-1是成分一和成分二配方混合后的各個(gè)組份的重量配比：（2）制粉混粉：將步驟（1）所得速凝片進(jìn)行氫破碎，制成平均粒度為150μm的粗粉，加入抗氧化劑進(jìn)行氣流磨制粉，制得平均粒度為3~5μm的磁粉，后序制備工藝同實(shí)施例1。制備出的單主相高矯頑力釹鐵硼磁體的磁性能如表3-2所示：實(shí)施例3中單主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能。實(shí)施例4：燒結(jié)時(shí)效工序中燒結(jié)溫度為1075℃，其它制備工藝同實(shí)施例3。制備出的單主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能如表4-1所示：實(shí)施例4中單主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能。實(shí)施例5：燒結(jié)時(shí)效工序中燒結(jié)溫度為1085℃，其它制備工藝同實(shí)施例3。制備出的單主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能如表5-1所示：實(shí)施例5中單主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能。通過上述實(shí)施例中的測試結(jié)果可知，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中的稀土永磁材料和制備方法，可以得到多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，滿足新能源汽車驅(qū)動電機(jī)的性能要求；同時(shí)，同種成分和燒結(jié)工藝下，多主相合金混粉法制備的多主相高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的磁性能明顯優(yōu)于單主相合金法制備的高矯頑力燒結(jié)釹鐵硼永磁材料。本發(fā)明得到的稀土永磁材料的微觀結(jié)構(gòu)分析表明主相晶粒中含有不同含量的重稀土元素，磁體中存在主相晶粒的多主相復(fù)合；顆粒狀富稀土相中的重稀土含量低于高重稀土含量的主相合金的重稀土含量。