一種稀土磁體的製備方法與流程

2023-12-05 04:46:51 1

本發明屬於稀土磁體的製造領域，尤其涉及一種顯著提高稀土磁體性能又節省原料的製備方法。

背景技術：

燒結釹鐵硼磁體有著優異的磁性能，廣泛的應用於電子信息、汽車工業、醫療設備、能源交通等許多領域。近年來，在風力發電、節能家電及新能源汽車等節能環保領域有了新的應用。其中很多應用要求磁體具有較好的耐熱性，即不僅要求磁體具有較高的最大磁能積(BH)max，同時還要求有高的內稟矯頑力Hcj，以減少在使用過程中尤其是在相對使用溫度較高的環境下的不可逆減磁，確保磁體在上述環境中長期使用時仍保持高的磁性能。

通過用Dy或Tb等重稀土金屬元素來部分替代原有磁體中Nd，可以提高磁體的矯頑力。同時Dy或Tb等重稀土金屬價格相對Nd更高，因此用Dy或Tb部分替代Nd也會提高磁體的成本。目前向磁體中添加Dy或Tb主要有三種方式，一是配料以原材料形式在熔煉時直接加入；二是以氫破碎粗粉形式通過制粉過程加入磁體；三是在磁體加工後通過晶界擴散進入磁體。

第一種方法添加時重稀土大部分進入了主相和大塊的富釹相中，由於在主相化合物R2Fe14B中重稀土原子磁矩和Fe磁矩反平行排列，因此隨著Dy或Tb的替代量的增加在提高矯頑力的同時，磁體的剩磁和磁能積都降低。大塊的富釹相對提高磁體矯頑力沒有幫助，卻降低剩磁和磁能積。第二種方式添加雖然避免了重稀土大量進入主相晶粒，但氫化重稀土粗粉相對主相容易破碎，更易形成超細廢粉而無法進入磁體；此外得到的重稀土粉末尺寸與主相微粉相當，受添加量限制燒結過程難以保證重稀土擴散至每個主相粉末表面。第三種方法在提高性能方面較為明顯，但添加過程重稀土浪費大、回收困難，擴散處理後磁體表面形成的高濃度重稀土層在後續表面加工中還要被磨掉；重稀土的實際利用率很低。特別是晶界擴散技術對產品規格有要求，必須是薄片型磁體，而且生產效率較低。因此晶界擴散技術目前還只能用於少量高性能薄片磁體的生產。

為解決這幾種添加方式的不足，近年來，利用納米重稀土添加技術減少Dy或Tb使用量，並提高磁體的矯頑力已經被開發出來。控制重稀土在磁體微觀結構中的分布，提高性能、降低成本。

納米重稀土添加技術有兩個關鍵點；其一必須得到合適的納米重稀土添加物，第二如何使納米重稀土粉末與釹鐵硼粉末混合均勻。納米粉末的粒度(包括平均粒度和粒度分布)控制一直是納米材料製造過程的工藝難點。因尺寸細小，納米粉末容易氧化著火，同時稀土元素也極易氧化，因此納米重稀土添加技術要特別關注防氧化問題。因粉末間力的作用，團聚是納米粉末的固有屬性，為保證納米重稀土與釹鐵硼粉末混合均勻，必須採取措施防止納米重稀土添加物的團聚。

現有的一種技術，採用物理氣相沉積技術製備粒徑為10-50納米的氫化鋱或氫化鏑粉末，將納米粉末加入到粒徑3-5微米的釹鐵硼原料粉末中，將兩種粉末混合均勻。物理氣相沉積的技術特點導致難以應用於批量生產，也無法保證穩定獲得粒度分布在10-50納米的粉末。同時納米粉末本身有團聚作用，根本無法與釹鐵硼原料粉末混合均勻。

另一種公開的技術是將粒徑小於100納米的納米氧化鏑、納米氧化鋱、納米氧化鈥中的至少一種加入到製備好的2-4微米釹鐵硼合金粉末中並混合均勻。但該技術方案並未提到如何獲得納米級添加物；同樣也沒有說明如何保證納米添加物與釹鐵硼原料粉末混合均勻。而且加入氧化物雖然解決了防氧化問題，但提高了最終磁體氧含量，不利於磁性能的提高和成本降低。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提出一種稀土磁體的製備方法，採用溼法研磨工藝生產納米重稀土添加物，在特定的有機溶劑中，經過多級研磨獲得重稀土懸浮液；通過溶劑與重稀土粉末的相互作用防止重稀土粉末的團聚；使用特定的霧化噴射裝置使攜帶有納米重稀土粉末的懸浮液霧化後與常規方式生產的釹鐵硼粉末接觸並混合均勻。

本發明提供一種稀土磁體的製備方法，包括如下步驟：

A、將重稀土原料與有機溶劑混合後進行研磨，獲得重稀土懸浮液，所述重稀土懸浮液的固液比為0.1～0.6g/ml，所述重稀土懸浮液中重稀土粉末的粒度為50～300納米；

B、採用霧化噴射將所述重稀土懸浮液添加到釹鐵硼粉末中，所述重稀土粉末和所述釹鐵硼粉末的質量比為0.1～3.0wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末；

C、將所述稀土磁體粉末壓製成型、燒結，然後進行熱處理，獲得釹鐵硼磁體。

步驟A中，重稀土懸浮液的固液比為0.1～0.6g/ml，有機溶劑密度約0.8～1.0g/ml，即重稀土粉末與有機溶劑重量比為(10～75):100。

本發明中，將重稀土懸浮液霧化噴射到釹鐵硼粉末中，混合均勻，獲得稀土磁體粉末，使得重金屬在釹鐵硼粉末中分布均勻，減少了重稀土的使用量，提高了重稀土的使用效率。重稀土懸浮液的固液比為0.1～0.6g/ml，可以有效避免重稀土懸浮液中重稀土粉末的團聚，並且不影響重稀土懸浮液的霧化效果。

本發明的釹鐵硼粉末的製備過程為：

D、將釹鐵硼原材料按比例配好，採用速凝薄片工藝製備釹鐵硼速凝合金薄片，控制合金薄片厚度在0.1～0.4mm；

E、將合金薄片在氫處理爐中進行氫破碎處理，得到釹鐵硼粗粉；

F、通過氣流磨粉碎釹鐵硼粗粉，製備粒徑在3～5μm(微米)的釹鐵硼粉末。

具體的，步驟A中所述重稀土原料為重稀土金屬Dy和/或Tb、重稀土Dy和/或Tb的氫化物、重稀土Dy和/或Tb與其他元素的合金。所述重稀土Dy和/或Tb與其他元素的合金的一般式為R70-90Fe10-20M0-10，其中R為Dy和/或Tb，M為Co、Al、Cu、Ga、Mo、Zr、Nb其中一種或幾種。

本發明避免了採用重稀土氧化物或氟化物作為原料。因為採用重稀土氧化物或氟化物氧化物、氟化物雖然解決了防氧化問題，但提高了最終稀土磁體氧和氟的含量，不利於磁性能的提高和成本降低。

發明人發現，採用重稀土與Fe和其他元素的合金，可以實現對添加物的密度、熔點、硬度等物理和化學性質的控制，添加後對磁體性能的提高效果明顯。

作為本發明優選的方案，所述有機溶劑為醇類、烴類、醚類或脂類。

進一步的，所述研磨為多級研磨，過程包括將重金屬原料和有機溶液棒磨後過篩網，然後進行一級球磨和二級球磨。一級球磨採用研磨球直徑0.6～2.5毫米，轉速1500～2500轉/分；二級球磨採用研磨球直徑0.1～0.6毫米，轉速2500～4000轉/分。一級和二級研磨球材質選用氧化鋯球、碳化矽球、氧化鋁球、瑪瑙球或者鋼球等，優選為氧化鋯球(鋯球)。通過多級研磨產生重稀土粉末，獲得的稀土磁體(釹鐵硼磁體)剩磁和磁能積都很高，多級研磨獲得的重稀土粉末不僅平均粒度更細，而且粒度分布好、粉末形狀也更好。

作為本發明優選的實施方案，步驟B中所述霧化噴射採用氮氣作為動力氣，壓力20±2KPa，噴射時所述釹鐵硼粉末處於三維運動中。

具體的，步驟C中將所述稀土磁體粉末在1.5～2.5T的磁場中取向並壓製成型。

具體的，將壓製成型後的壓坯在真空燒結爐中進行燒結，燒結溫度為1000～1080℃，燒結時間4～6小時。將壓坯置入真空燒結爐後在室溫及升溫過程中進行脫氣處理，有機溶劑在400℃以下會被脫除乾淨。。

進一步的，步驟C中所述熱處理為二級熱處理，第一級熱處理溫度為880～920℃，第二級熱處理溫度為450～550℃。

本發明的有益效果：

(1)重稀土懸浮液有效避免重稀土粉末的團聚，有機溶劑對重稀土粉末起到防氧化作用，提高了重稀土的使用效率，使得重稀土在釹鐵硼粉末中分布均勻。重稀土懸浮液以霧化噴射方式添加到處於三維運動狀態的釹鐵硼粉末中，易於混合均勻。

(2)納米重稀土粉末由多級溼法研磨製造，重稀土添加物(重稀土粉末)粒度容易控制、粒度分布好。與一級球磨相比，用多級研磨方式得到的重稀土粉末，磁體的剩磁和磁能積都高，納米粉末不僅平均粒度更細，而且粒度分布好、粉末形狀也更好。

(3)採用重稀土與Fe和其他元素的合金作為重稀土原料，可以實現對添加物的密度、熔點、硬度等物理和化學性質的控制，添加後對磁體性能的提高效果明顯。

(4)與傳統工藝相比，採用本發明技術製備的稀土磁體具有更高的矯頑力，所需添加的Tb和Dy的比例顯著降低，而且可批量生產外形尺寸不受限制的釹鐵硼磁體。

附圖說明

圖1是本發明方法的流程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

如圖1所示，本發明實施例提供一種稀土磁體的製備方法，包括如下步驟：

1)將釹鐵硼原材料按比例配好，採用速凝薄片工藝製備釹鐵硼速凝合金薄片，控制合金薄片厚度在0.1～0.4mm。

2)將合金薄片在氫處理爐中進行氫破碎處理，得到釹鐵硼粗粉。

3)通過氣流磨粉碎釹鐵硼粗粉，製備粒徑在3～5μm(微米)的釹鐵硼粉末。

4)將氫破碎後的重稀土原料與有機溶劑混合，之後進行研磨，獲得重稀土懸浮液，重稀土懸浮液的固液比為0.1～0.6g/ml，即重稀土粉末與有機溶劑重量比為(10～75)：100，重稀土懸浮液中重稀土粉末的粒度為50～300納米。

5)採用霧化噴射將重稀土懸浮液添加到釹鐵硼粉末中，霧化噴射採用氮氣作為動力氣，壓力20±2KPa，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中；重稀土粉末和釹鐵硼粉末的質量比為0.1～3.0wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

6)將稀土磁體粉末在1.5～2.5T的磁場中取向並壓製成型。

7)將壓製成型後的壓坯在真空燒結爐中經脫氣處理後進行燒結，燒結溫度為1000～1080℃，燒結時間4～6小時。然後進行二級熱處理，第一級熱處理溫度為880～920℃，第二級熱處理溫度為450～550℃。

具體的，上述步驟4)中重稀土原料為重稀土金屬Dy和/或Tb、重稀土Dy和/或Tb的氫化物、重稀土Dy和/或Tb與其他元素的合金。重稀土Dy和/或Tb與其他元素的合金的一般式為R70-90Fe10-20M0-10，其中R為Dy和/或Tb，M為Co、Al、Cu、Ga、Mo、Zr、Nb其中一種或幾種。

發明人發現，採用不同的添加物時，製備的釹鐵硼磁體的性能差異明顯。添加物採用重稀土與Fe和其他元素的合金，可以實現對添加物的密度、熔點、硬度等物理和化學性質的控制，添加後對磁體性能的提高效果顯著。

本發明實施例中，有機溶劑為醇類、烴類、醚類或脂類。

進一步的，上述步驟4)中的研磨為多級研磨，過程包括將重金屬原料和有機溶液棒磨後過篩網，然後進行一級球磨和二級球磨。一級球磨採用研磨球直徑0.6～2.5毫米，轉速1500～2500轉/分；二級球磨採用研磨球直徑0.1～0.6毫米，轉速2500～4000轉/分。

通過多級研磨產生重稀土粉末，獲得的稀土磁體(釹鐵硼磁體)剩磁和磁能積都很高，多級研磨獲得的重稀土粉末不僅平均粒度更細，而且粒度分布好、粉末形狀也更好。

下面，通過具體的實施例對本發明進行更詳盡的說明。

實施例1

1)按照重量比(NdPr)29.0Dy2.5Cu0.1Co1.0Al0.3B1.0Febal成分配比進行配料，其中bal表示其餘，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.2-0.3mm。

2)將上述合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.5-5.0μm。

4)將重稀土純金屬Tb破碎成低於3*3mm小塊進行吸氫脫氫處理，得到的金屬Tb粗粉置於乙二醇溶劑，經棒磨進行粗破碎後過100目篩網，隨後進行臥式砂磨機兩級球磨獲得納米重稀土懸浮液，其中二級球磨的一級球磨採用鋯球直徑0.8毫米，轉速2000轉/分，二級球磨鋯球直徑0.1毫米，轉速4000轉/分，控制二級球磨後Tb粉末固體粒度在100-200納米，懸浮液含Tb粉末在0.2g/ml。

5)採用霧化噴射裝置將納米Tb懸浮液噴射到處於三維運動的釹鐵硼粉末中，設置氮氣壓力20KPa，添加的納米Tb粉末與釹鐵硼粉末的質量比為0.5wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

6)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在1.5T的磁場中取向壓製成型。

7)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1040℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，480℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。磁體磁性能列於表1中。

對比例1

1)根據實施例1中的稀土磁體粉末的成分設計配方，按照重量比(NdPr)29.0Dy2.5Tb0.5Cu0.1Co1.0Al0.3B1.0Febal配料，採用實施例1相同的工藝製備合金薄帶，同樣控制薄帶厚度在0.2-0.3mm。

2)將上述合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.5-5.0μm。

4)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在1.5T的磁場中取向壓製成型。

5)將壓坯在真空燒結爐中進行真空燒結，燒結溫度為1040℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，480℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。測量燒結釹鐵硼磁體的性能，列於表1中。

表1 不同方式添加0.5wt％Tb的釹鐵硼磁體性能對比

以上結果說明對於成分相同的燒結釹鐵硼磁體而言，採用本發明添加鋱(Tb)製備的磁體比採用傳統方式添加鋱的磁體具有更高的矯頑力，而其他磁性能指標相當。

實施例2

1)按照重量比(NdPr)31.0Cu0.1Co1.0Al0.3B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.1-0.3mm。

2)將上述合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)將氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.8μm。

4)將純金屬Dy吸氫處理後得到DyH2粗粉，置於97#汽油中，經棒磨進行粗破碎後過100目篩網，臥式砂磨機兩級球磨獲得納米氫化鏑(DyH2)懸浮液，一級球磨採用鋯球直徑0.6毫米，轉速1800轉/分，二級球磨鋯球直徑0.3毫米，轉速3500轉/分，控制磨後DyH2粉末固體粒度在150-250納米，懸浮液含DyH2粉末在0.5g/ml。

5)採用霧化噴射裝置將納米Dy氫化物粉末懸浮液噴射到處於三維運動的釹鐵硼粉末中，設置氮氣壓力22KPa，添加比例為納米DyH2粉末/釹鐵硼粉末＝0.90wt％，其中wt％為質量比，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

6)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在2.0T的磁場中取向壓製成型。

7)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1042℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，490℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。釹鐵硼磁體磁性能列於表2中。

對比例2

1)按照重量比(NdPr)31.0Dy1.5Cu0.1Co1.0Al0.3B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.1-0.3mm。

2)將上述合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.8μm。

4)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在2.0T的磁場中取向壓製成型。

5)將壓坯在真空燒結爐中進行真空燒結，燒結溫度為1042℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，490℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體，測量釹鐵硼磁體的性能，列於表2中。

表2 不同方式添加Dy的燒結磁體性能對比

以上結果說明，與傳統方法相比，製備矯頑力相近的磁體，採用本發明方法所需Dy的添加量明顯減少。因Dy的添加量減少，磁體的剩磁和磁能積高於傳統方法製備的磁體。

實施例3

1)按照重量比(NdPr)31.2Dy1.0Cu0.1Co1.0Al0.4B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.2-0.4mm。

2)將上述釹鐵硼合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)將氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝3μm。

4)按重量比Tb85.0Fe10.0Ga5.0配料，正常熔煉製備合金薄帶，厚度控制在0.4-0.6mm；在氫處理爐中做破碎處理。

5)氫破碎後的重稀土合金Tb85.0Fe10.0Ga5.0粗粉置於石油醚溶劑，經棒磨進行粗破碎後過100目篩網，臥式砂磨機進行兩級球磨獲得納米重稀土懸浮液，一級球磨採用鋯球直徑2.5毫米，轉速1700轉/分，二級球磨鋯球直徑0.2毫米，轉速2800轉/分，控制磨後重稀土合金固體顆粒粒度在150-250納米，懸浮液含Tb合金粉末在0.40g/ml(換算含Tb0.34g/ml)。

6)採用霧化噴射裝置將納米Tb合金懸浮液噴射到釹鐵硼粉末中，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中，設置氮氣壓力18KPa，換算成Tb的添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.30wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

7)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在2.5T的磁場中取向壓製成型。

8)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1000℃，保溫5小時，然後進行920℃一級熱處理，450℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。釹鐵硼磁體磁性能列於表3中。

對比例3A

1)將氫破碎後的重稀土Tb粗粉置於石油醚溶劑，採用實施例3步驟5相同工藝得到納米Tb懸浮液，二級球磨，一級採用鋯球直徑1.2毫米，轉速1700轉/分，二級鋯球直徑0.2毫米，轉速2800轉/分，固體顆粒粒度150-250納米，懸浮液含Tb粉末濃度為0.40g/ml。

2)採用實施例3步驟6相同工藝將納米Tb懸浮液添加到實施例3的釹鐵硼粉末中，添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.30wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

3)採用實施例3步驟7～8相同的成型和燒結工藝用稀土磁體粉末製備釹鐵硼燒結磁體，其磁性能列於表3。

對比例3B

1)將重稀土金屬Tb進行吸氫處理，不脫氫。冷卻後得到TbH2粗粉。

2)將重稀土TbH2粗粉置於石油醚溶劑，採用實施例3步驟5相同工藝得到納米TbH2懸浮液，二級球磨，一級採用鋯球直徑1.2毫米，轉速1700轉/分，二級鋯球直徑0.2毫米，轉速2800轉/分，粉末固體粒度150-250納米，懸浮液含TbH2粉末在0.40g/ml。

3)採用實施例3步驟6相同工藝將納米TbH2懸浮液添加到實施例3步驟1～3得到的釹鐵硼粉末中，添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.30wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

4)採用實施例3步驟7～8相同的成型和燒結工藝用稀土磁體粉末製備釹鐵硼燒結磁體，其磁性能列於表3。

對比例3C

1)將市場購買的Tb4O7粗粉置於石油醚溶劑，採用實施例3步驟5相同工藝得到納米Tb4O7懸浮液，固體粒度150-250納米，懸浮液含Tb4O7在0.40g/ml(換算含Tb 0.34g/ml)。

2)採用實施例3步驟6相同工藝將納米Tb4O7懸浮液添加到實施例3步驟1～3得到的釹鐵硼粉末中，添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.30wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

3)採用實施例3步驟7～8相同的成型和燒結工藝用稀土磁體粉末製備釹鐵硼燒結磁體，其磁性能列於表3。

表3 不同添加物加Tb 0.30wt％的燒結磁體性能對比

以上結果說明，採用本發明方法向相同釹鐵硼粉末中添加相同含量的重稀土Tb，添加物不同時，製備的燒結磁體的性能提高效果有差異。添加物為TbFeGa合金時，磁體矯頑力的提高更加明顯，而重稀土氧化物的添加效果最差。添加物為重稀土合金時，磁體矯頑力明顯優於重稀土氧化物的添加效果。

實施例4

1)按照重量比(NdPr)32.2Cu0.1Co1.0Ga0.2B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.2-0.3mm。

2)將上述釹鐵硼合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)將氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.2-4.8μm。

4)按重量比Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0配料，正常熔煉製備合金薄帶，厚度控制在0.4-0.6mm；在氫處理爐中做破碎處理。

5)將氫破碎後的重稀土合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0粗粉置於乙醇中，經棒磨和兩級球磨獲得納米重稀土懸浮液，二級球磨，一級採用鋯球直徑1.2毫米，轉速2500轉/分，二級鋯球直徑0.2毫米，轉速2800轉/分，控制磨後合金固體粒度在100-200納米，懸浮液含Dy合金在0.05g/ml(換算含Dy0.04g/ml)。

6)採用霧化噴射裝置將納米Dy合金懸浮液噴射到步驟1～3得到的釹鐵硼粉末中，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中，設置氮氣壓力20KPa，換算成Dy的添加比例為Dy/釹鐵硼＝0.80wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

7)在保護性氣氛下將混合後的粉末在2.0T磁場中取向壓製成型。

8)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1045℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，550℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。釹鐵硼磁體磁性能列於表4中。

對比例4A

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在0.10g/ml(即懸浮液的固液比為0.10g/ml)，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

對比例4B

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在0.20g/ml，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

對比例4C

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在0.40g/ml，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

對比例4D

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在0.60g/ml，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

對比例4E

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在0.80g/ml，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

對比例4F

將實施例4步驟5中合金Dy80.0Fe8.0Co6.0Ga6.0懸浮液濃度控制在1.0g/ml，其餘工藝與實施例4完全相同，Dy的添加比例Dy/釹鐵硼仍保持0.80wt％；磁體性能列於表4中。

表4 不同懸浮液濃度，Dy為0.8wt％的釹鐵硼磁體性能對比

以上結果說明，採用本發明方法向同一釹鐵硼粉末中添加相同含量的重稀土Dy，當納米Dy合金懸浮液濃度不同時，製備的燒結磁體的性能有差異。發明人分析原因為，懸浮液濃度過高時，懸浮液中固體合金粉末容易團聚，另外隨濃度提高，懸浮液流動性變差，不易與釹鐵硼基礎粉末混合均勻。但若濃度過低，不僅溼法研磨效率下降，而且相同重稀土添加量時加入的有機溶劑量過大，混合粉末不易成型，同時造成燒結時脫氣困難。本發明得出的合適的重稀土懸浮液濃度為0.1-0.6g/ml。

實施例5

1)按照重量比(NdPr)32.2Cu0.1Co1.0Ga0.2B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.2-0.3mm。

2)將上述釹鐵硼合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.2-4.8μm。

4)按重量比Tb85.0Fe8.0Cu5.0Ga2.0配料，正常熔煉製備合金薄帶，厚度控制在0.4-0.6mm；在氫處理爐中做破碎處理。

5)將氫破碎後的重稀土合金Tb85.0Fe8.0Cu5.0Ga2.0粗粉置於乙酸乙酯中，經棒磨和兩級球磨獲得納米重稀土懸浮液，一級鋯球直徑1.2毫米，轉速2000轉/分，二級鋯球直徑0.6毫米，轉速3500轉/分，控制磨後重稀土合金固體粒度在50-150納米，懸浮液含Tb合金在0.35g/ml(換算含Tb0.30g/ml)。

6)採用霧化噴射裝置將納米Tb合金懸浮液噴射到步驟1～3得到的釹鐵硼粉末中，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中，設置氮氣壓力20KPa，換算成Tb的添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.20wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

7)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在2.5T的磁場中取向壓製成型。

8)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1080℃，保溫5小時，然後進行900℃一級熱處理，480℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。釹鐵硼磁體磁性能列於表5中。

對比例5A

將實施例5步驟6中Tb的添加比例Tb/釹鐵硼變更為0.60wt％，其餘工藝與實施例5完全相同；磁體性能列於表5中。

對比例5B

將實施例5步驟6中Tb的添加比例Tb/釹鐵硼變更為1.0wt％，其餘工藝與實施例5完全相同；磁體性能列於表5中。

對比例5C

將實施例5步驟6中Tb的添加比例Tb/釹鐵硼變更為1.5wt％，其餘工藝與實施例5完全相同；磁體性能列於表5中。

對比例5D

將實施例5步驟6中Tb的添加比例Tb/釹鐵硼變更為2.0wt％，其餘工藝與實施例5完全相同；磁體性能列於表5中。

對比例5E

將實施例5步驟6中Tb的添加比例Tb/釹鐵硼變更為3.0wt％，其餘工藝與實施例5完全相同；磁體性能列於表5中。

表5 不同Tb添加量的釹鐵硼磁體性能對比

以上結果說明，採用本發明方法向同一釹鐵硼粉末中添加不同含量的重稀土Tb，製備的釹鐵硼磁體的性能有很大差異。矯頑力隨著Tb添加量的提高逐步增大，但Tb添加量達到一定值後，磁體剩磁急劇下降。本發明得出的合適的重稀土Tb添加量為0.1～3wt％，優選為0.1～1.5wt％。

實施例6

1)按照重量比(NdPr)31.0Cu0.1Co1.0Al0.3B1.0Febal成分配比進行配料，採用熔煉合金甩帶方式製備合金薄帶，控制薄帶厚度在0.2-0.3mm。

2)將上述合金薄帶在氫處理爐中做破碎處理。

3)將氫破碎粗粉用氣流磨製粉，粉末粒度D50＝4.8-5.2μm。

4)按重量比Tb85.0Fe8.0Zr5.0Cu2.0配料，正常熔煉製備合金薄帶，厚度控制在0.4-0.6mm；在氫處理爐中做破碎處理。

5)將氫破碎後的重稀土合金Tb85.0Fe8.0Zr5.0Cu2.0粗粉置於丙醇中，經棒磨和兩級球磨獲得納米重稀土懸浮液，一級球磨的鋯球直徑1.5毫米，轉速1500轉/分，二級球磨的鋯球直徑0.3毫米，轉速2500轉/分，懸浮液含Tb合金在0.35g/ml(換算含Tb0.30g/ml)。

6)採用霧化噴射裝置將納米Tb合金懸浮液噴射到步驟1～3得到的釹鐵硼粉末中，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中，設置氮氣壓力20KPa，換算成Tb的添加比例為Tb/釹鐵硼＝0.50wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

7)在保護性氣氛下將稀土磁體粉末在2.5T的磁場中取向壓製成型。

8)將壓坯在真空燒結爐中脫氣處理後進行真空燒結，燒結溫度為1042℃，保溫5小時，然後進行880℃一級熱處理，490℃二級熱處理，最終獲得燒結釹鐵硼磁體。釹鐵硼磁體磁性能列於表6中。

對比例6

1)將上述實施例6步驟4得到的重稀土合金Tb85.0Fe8.0Zr5.0Cu2.0粗粉置於丙醇中，僅經過一級球磨獲得納米重稀土懸浮液，懸浮液濃度與實施例6相同，含Tb合金在0.35g/ml。

2)採用與實施例6中步驟6相同工藝將步驟1得到的納米Tb合金懸浮液霧化噴射到實施例6步驟1～3得到的釹鐵硼基礎粉末中，噴射時釹鐵硼粉末處於三維運動中，設置氮氣壓力20KPa，換算成Tb的添加比例為Tb/釹鐵硼粉末＝0.50wt％，混合均勻，獲得稀土磁體粉末。

3)採用實施例6步驟7、8相同成型和燒結工藝將上述稀土磁體粉末製成釹鐵硼磁體，測試磁性能列於表6中。

表6 不同溼法研磨方式添加Tb的釹鐵硼磁體性能對比

以上結果說明，採用本發明方法向釹鐵硼粉末中添加相同含量的Tb，重稀土合金的研磨工藝不同，燒結磁體性能差異很大。與一級球磨相比，添加用多級研磨方式得到的重稀土納米粉末，磁體的剩磁和磁能積都顯著提高。納米重稀土粉末合適的制粉工藝為多級溼法研磨。與一級球磨相比，多級研磨得到的納米粉末不僅平均粒度更細，而且粒度分布好、粉末形狀也更好。

本發明中懸浮液固液比即為懸浮液濃度，wt％為質量百分比。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本發明而非限制本發明的範圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發明的精神和範圍的前提下對本發明進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明的範圍之內。此外，除上下文另有所指外，以單數形式出現的詞包括複數形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那麼任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。