[發(fā)明專利]一種提高燒結釹鐵硼薄片磁體性能的方法

有效

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• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103366943A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 李海晞;丁勇;呂向科;蔣小察;張民
• 申請（專利權）人: 寧波韻升股份有限公司;寧波韻升磁體元件技術有限公司;寧波韻升高科磁業(yè)有限公司;寧波韻升特種金屬材料有限公司;包頭韻升強磁材料有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發(fā)明涉及一種提高燒結釹鐵硼磁體性能的方法，尤其是涉及一種提高燒結釹鐵硼薄片磁體性能的方法。

背景技術

作為第三代稀土永磁材料的釹鐵硼稀土永磁材料，由于具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積的特點，已廣泛應用于電力電子、通訊、信息、電機、交通運輸、辦公自動化、醫(yī)療器械和軍事等領域。隨著產品小型化和高度集成化的發(fā)展，燒結釹鐵硼磁體也向大功率化（高轉速和高轉矩）、高功能化以及薄片化(磁體厚度小于14mm)方向發(fā)展。

燒結釹鐵硼磁體主要由Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相組成，其中Nd₂Fe₁₄B是磁性相，決定剩磁和磁能積，富Nd相和燒結釹鐵硼磁體的微觀結構決定磁體的矯頑力。從燒結釹鐵硼磁體的反磁化機理來看，主要是反磁化疇在晶界處形核機制，這樣就決定了磁性相的邊界結構和物理特性對燒結釹鐵硼磁體的矯頑力具有重要的作用。由于燒結釹鐵硼磁體基本需要通過機械加工，在加工過程，磁體表層形貌遭到破壞，對磁體整體性能造成影響。特別是當磁體厚度比較小時，燒結釹鐵硼薄片磁體表面缺陷和加工損傷，主相Nd₂Fe₁₄B暴露，表面富Nd相隨著磁體表面積比增大而按比例缺失嚴重，從而產生晶體結構缺陷，燒結釹鐵硼薄片磁體矯頑力下降表現(xiàn)非常明顯。

為了提高燒結釹鐵硼薄片磁體的矯頑力，目前主要有兩種方法：第一種方法是在熔煉釹鐵硼合金時中加入重稀土元素Dy、Tb和Ho中的至少一種，R₂Fe₁₄B（R是Dy、Tb和Ho元素中的一種或幾種的組合）的各向異性場高于Nd₂Fe₁₄B的各向異性場，因此添加重稀土元素Dy、Tb、Ho都能使磁體矯頑力大幅度增加，但是由于熔煉溫度較高，部分重稀土金屬蒸發(fā)，造成重稀土金屬損失，由此導致重稀土金屬Dy、Tb和Ho用量大，成本較高；第二種方法是通過改善磁體的微觀組織和磁性相的邊界結構來提高磁體的矯頑力，該方法是用富含重稀土元素Dy、Tb、Ho的合金作為輔相，主相合金成分接近Nd₂Fe₁₄B化學成分計量比，然后將主相合金和輔相合金混合燒結，本方法能有效地使重稀土元素分布在主相晶粒的邊界，減少了熔煉時重稀土的損耗，但是同時在后續(xù)燒結熱處理過程中，較多的重稀土元素進入主相，也使得Nd₂Fe₁₄B主相內部鐵原子磁矩與重稀土元素發(fā)生反鐵磁耦合，導致剩磁和最大磁能積的下降。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種在保證剩磁和最大磁能積基本不下降的基礎上，提高矯頑力的提高燒結釹鐵硼薄片磁體性能的方法。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種提高燒結釹鐵硼薄片磁體性能的方法，包括以下步驟：

①將燒結釹鐵硼磁體加工成燒結釹鐵硼薄片磁體，所述的燒結釹鐵硼薄片磁體的厚度小于14mm；

②對燒結釹鐵硼薄片磁體進行去污、去油、去磁粉和表面預處理；

③對燒結釹鐵硼薄片磁體的表面進行物理氣相沉積處理，其中沉積膜為重稀土合金膜，沉積膜厚度≤20μm；

④將經(jīng)過物理氣相沉積處理的燒結釹鐵硼薄片磁體進行二級晶界熱處理。

所述的步驟③中的重稀土合金膜為重稀土合金R_xTm_y膜，其中R為重稀土元素Dy、Tb和Ho中的一種或多種的組合，Tm為過渡族元素或Al、Ga中的一種或多種的組合，x和y表示重量百分比含量，0＜x≤100，0≤y＜100。

所述的步驟④中的二級晶界熱處理工藝具體為：一級熱處理溫度為650℃～1100℃，一級熱處理時間為0.5小時～10小時；二級熱處理溫度為300℃～600℃，二級熱處理時間為1小時～5小時。

所述的步驟①中的燒結釹鐵硼磁體是通過鑄片、氫碎、氣流磨、成型和燒結工藝制備而成。