本技术介绍了一种高电阻率NdFeB永磁材料及其高通量制备方法。该方法涉及制备特定尺寸的金属包套,并将NdFeB、NdDyTbFeB金属条与稀土合金扩散源条按比例混合,以实现高效制备。
背景技术
随着社会能源结构将不断优化,节能家电、新能源汽车和风力发电等低碳经济领域对永磁材料的需求也将大幅增加。永磁电机由于具备高效率、低能耗、稳定性好以及重量和体积上的优势,相较励磁电机更受市场青睐。随着低碳经济的快速发展及应用场景的愈加广泛,市场对永磁电机提出了更高的性能要求,迫切需要研发更安全、可靠和高效的永磁电机。
永磁电机首选的永磁体为NdFeB永磁体。新能源汽车用永磁同步牵引电机和风力发电机用永磁同步发电机,其运行环境温度往往高达150℃甚至250℃。然而,由于钕铁硼磁体的居里温度较低(约312℃),在这种高温环境下,常规的钕铁硼磁体容易发生热退磁现象,导致其磁性能下降,无法确保永磁电机的高效运行。目前多采用昂贵稀缺的Dy、Tb等重稀土元素添加方法提升其矫顽力,导致成本大幅提高。还可采用添加水冷装置等方法降低转子温度,但会限制电机的结构设计,无法从根本上解决材料问题。
转子的发热量主要是由其电阻率决定的,通过在NdFeB中引入高电阻率的散射基元,提高电子的散射率,可减少产热量。目前的研究大多引入含Si、Zn和Sn的绝缘氧化物颗粒等,提高电阻率,这一过程势必会导致磁性能大幅下降。采用晶界扩散的方法沿主相边界层形成连续的稀土氧化物晶界相,在保证矫顽力的同时可以提升电阻率,因此晶界扩散方法是高电阻率NdFeB永磁材料研究和制备的可选方法。然而晶界扩散方法依赖于大量的实验,需要探索合适的扩散基材和扩散源成分,探索最优的扩散工艺,才有可能得到满足实际应用需求的高电阻率NdFeB永磁材料,该过程需要耗费大量人力、物力、财力,极大限制了高电阻率NdFeB永磁材料的研发。
实现思路