[發明專利]提高磁體矯頑力的方法有效
| 申請號: | 201510543699.0 | 申請日: | 2015-08-28 |
| 公開(公告)號: | CN105070498A | 公開(公告)日: | 2015-11-18 |
| 發明(設計)人: | 吳樹杰;董義;刁樹林;伊海波;王一川;胡占江;苗聚昌;武志敏;袁易;陳雅;袁文杰 | 申請(專利權)人: | 包頭天和磁材技術有限責任公司 |
| 主分類號: | H01F41/02 | 分類號: | H01F41/02;C23C10/26 |
| 代理公司: | 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527 | 代理人: | 樊耀峰 |
| 地址: | 014030 內蒙古自治區包頭市*** | 國省代碼: | 內蒙古;15 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 提高 磁體 矯頑力 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種提高磁體矯頑力的方法,尤其是一種提高稀土磁體矯頑力的方法。
背景技術
隨著混合動力汽車、純電動力汽車及節能空調壓縮機的需求量越來越大,對高矯頑力的稀土永磁材料(例如R-Fe-B系稀土永磁體)的需求也越來越大。傳統方法提高矯頑力,需要使用大量重稀土元素,造成磁體成本大幅增加,而且會犧牲部分剩磁和磁能積。微觀研究發現,晶界組織對提高磁體矯頑力作用很大。通過擴散滲透(簡稱擴滲),使重稀土元素進入磁體晶界,可用較少重稀土大幅提高矯頑力,同時不犧牲剩磁和磁能積,有效降低了磁體成本。
現有技術中已經有一些通過擴散滲透改善晶界的方法中,但往往在提高矯頑力的同時,會帶來剩磁和磁能積降低明顯、重稀土元素使用量大、工藝復雜難以操控等不良效果。
CN101316674A公開了一種稀土永磁體材料的制備方法,其將稀土元素的氟氧化物粉體布置在磁體表面,然后低于或等于磁體燒結溫度下處理,使稀土元素被吸收至磁體內部,從而得到用少量Dy、Tb等重稀土元素且具有高性能的磁體。該方法是將重稀土的氟氧化物粉體擴散,重稀土元素一方面要脫離氟氧化合物,一方面需要擴散至磁體內部,需要較長時間的保溫處理,還有可能衍生出磁鐵表面層的一部分成為Nd缺損狀態及損壞磁體矯頑力的軟磁性的α-Fe或DyFe2等問題。另外,該方法通過將重稀土的氟氧化物粉體分散在水或有機溶劑中,獲得一種漿料,然后布置在磁體表面。但漿料與磁體結合力有限,操作過程容易脫落,造成重稀土元素吸收不均勻,從而造成磁體性能一致性差。
CN101331566A公開一種R-Fe-B系稀土類燒結磁鐵及其制造方法,該方法將燒結磁鐵和含重稀土元素的容器非接觸的放置同一處理室,通過加熱使重稀土元素從磁體表面擴散至磁鐵內部。該方法采用非接觸擴散滲透,只能依靠金屬蒸汽,這種方法雖能擴散均勻,但工藝難以控制。若溫度過低,重稀土蒸汽難以從磁體表面擴散至磁體內部,處理時間大幅延長;而溫度過高,形成的高濃度重稀土蒸汽遠大于擴散進磁體內部的蒸汽,從而在磁體表面形成重稀土元素層,晶界擴散的效果大大降低。
CN102568806A公開了一種通過滲透法制備稀土永磁體的方法,其將重稀土類元素的氟化物和金屬鈣顆粒放置在石墨盒底部,然后放置薄片磁體,通過金屬鈣還原重稀土類元素的氟化物,然后使重金屬蒸汽擴散至磁體晶界相。該方法的描述不夠詳細,可操作性不強,例如未提及重稀土類元素的氟化物和鈣顆粒的粒徑大小等對實施結果影響顯著的細節。且還原后的重稀土元素,仍利用蒸汽法擴散,存在類似于CN101331566A的不足。
發明內容
本發明的目的在于提供一種提高磁體矯頑力的方法,其可以使永磁材料的矯頑力大大提高,但剩磁和磁能積降低很少。
本發明的進一步的目的在于提供一種提高磁體矯頑力的方法,其可以大大降低稀土元素(尤其是重稀土元素)的用量,節約生產成本。
本發明提供一種提高磁體矯頑力的方法,包括如下工序:
S2)涂覆工序:將涂覆物涂覆在磁體的表面并烘干;和
S3)滲透工序:對由涂敷工序S2)得到的磁體進行熱處理;
其中,所述涂覆物包括(1)金屬鈣顆粒和(2)含稀土元素的物質的顆粒;所述稀土元素選自鐠、釹、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的至少一種。
根據本發明的方法,優選地,在涂覆工序S2)中,所述含稀土元素的物質選自:
a1)稀土元素的單質;
a2)含稀土元素的合金;
a3)含稀土元素的化合物;或
a4)以上物質的混合物。
根據本發明的方法,優選地,在涂覆工序S2)中,所述含稀土元素的物質選自稀土元素的鹵化物、氧化物和氮化物。
根據本發明的方法,優選地,所述金屬鈣顆粒和含稀土元素的物質的顆粒的平均粒徑都小于100μm。
根據本發明的方法,優選地,所述涂覆物為膠體溶液,所述膠體溶液含有金屬鈣顆粒、含稀土元素的物質的顆粒和有機溶劑;所述有機溶劑選自脂肪烴、脂環烴、醇和酮中的至少一種。
根據本發明的方法,優選地,所述涂覆物中的金屬鈣顆粒和含稀土元素的物質的顆粒的重量比為1:2~5。
根據本發明的方法,優選地,所述滲透工序S3)包括:
S3-1)還原工序:在無氧條件下,在第一溫度保溫,使金屬鈣將稀土元素還原,同時使部分稀土元素擴散至磁體內部晶界;和
S3-2)擴散工序:升溫至第二溫度保溫,使還原后的稀土元素從磁體表面沿晶界進一步擴散至磁體內部晶界;
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