[發明專利]一種永磁材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510545815.2
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105185497B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 伊海波;董義;刁樹林;袁易;吳樹杰;孫彩玲;苗聚昌;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: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;C21D1/68
• 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

技術領域

本發明涉及一種永磁材料的制備方法，尤其是一種以低成本方式獲得矯頑力大幅度提高、剩磁降低很少的釹鐵硼永磁材料的制備方法。

背景技術

隨著世界對降低能源消耗的日益重視，節能減排已經成為各個國家關注的重點。與非永磁電機相比，永磁電機可以提高能效比，為了降低能耗，在空調壓縮機，電動汽車混合動力汽車等領域都采用釹鐵硼(Nd-Fe-B)永磁材料來制作電機。由于這些電機工作溫度較高，所以都要求磁體具有較高的內稟矯頑力，并且，為了增加電機的磁通密度，還要求磁體具有較高的磁能積。

采用傳統的釹鐵硼制造工藝很難滿足高磁能積和高內稟矯頑力的要求，即使達到這樣的要求，也需要使用大量的稀土Dy和Tb。由于世界上鏑(Dy)和鋱(Tb)的儲量有限，大量的使用Dy和Tb會造成磁體的價格上漲和稀土資源的加速枯竭。

為了提高永磁材料性能并減少稀土的用量，業界做了很多的工作。例如，CN101404195A公開了一種用于制備稀土永磁體的方法，包括：提供由12-17原子％的稀土、3-15原子％的B、0.01-11原子％的金屬元素、0.1-4原子％的O、0.05-3原子％的C、0.01-1原子％的N和余量的Fe組成的燒結磁體本體，在磁體本體的表面上布置包含另一種稀土的氧化物、氟化物和/或氟氧化物的粉末，以及在真空中或在惰性氣氛中在燒結溫度以下的溫度下熱處理該粉末覆蓋的磁體本體，以使得其他稀土被吸收在磁體本體中。該方法的特點是使通過表面布置重稀土的氧化物或氟化物和/或氟氧化物加熱的方法實現滲透的目的，該方法的缺點是引入了O和F等對磁體有害的物質。更重要的是，滲透完成的磁體表面會有較多的類似于氧化皮的物質，需要進行磨加工，造成磁材的浪費。

又如，CN101506919A公開了一種永磁鐵的制造方法，其不會使Nd-Fe-B系的燒結磁鐵表面惡化，可通過使Dy高效擴散到晶界相中，有效提高磁化及頑磁力，不需要后續工序。首先，在處理室內把Nd-Fe-B系的燒結磁鐵和Dy隔一定距離配置。接著，在減壓下把處理室加熱，使燒結磁鐵升溫到規定溫度的同時使Dy蒸發，把蒸發的Dy原子提供到燒結磁鐵表面并使之附著。此時，通過控制Dy原子對燒結磁鐵的供給量，在燒結磁鐵表面上形成Dy層之前，使Dy均勻地擴散到燒結磁鐵的晶界相之中。該方法特點是加熱含有重稀土的物質形成蒸汽，缺點是設備造價昂貴，蒸發效率低，實際對比的結果顯示，該方法不如前述方法增加內稟矯頑力(Hcj)的效果明顯。

CN101615459A公開了一種速凝片晶界擴散重稀土化合物提高燒結釹鐵硼永磁性能的方法，該方法是在燒結之前進行滲透處理，其缺點是當滲透后的磁體在高溫燒結的過程中，本來富集到晶間相的重稀土會擴散到主相內部，造成重稀土的平均化，效果差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種永磁材料的制備方法，該方法能夠顯著提高稀土元素的滲透均勻度和滲透效率。本發明的進一步的目的在于提供一種永磁材料的制備方法，其可以使永磁材料的矯頑力大大提高，但剩磁降低很少。

本發明提供一種永磁材料的制備方法，包括如下工序：

S2)涂覆工序：將含稀土元素的物質涂覆在磁體的表面，其中，所述磁體至少在一個方向上的厚度為10mm以下；和

S3)滲透工序，包括如下步驟：

S3-1)將由涂覆工序S2)得到的磁體置于容器內，所述容器具有能夠進行抽真空操作的通道；

S3-2)通過所述通道對所述容器進行抽真空操作，直至所述容器的氣壓壓強低于10Pa；

S3-3)在繼續抽真空的過程中將所述通道封閉；

S3-4)對封閉在所述容器內的磁體進行熱處理。

根據本發明的制備方法，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。

根據本發明的制備方法，優選地，在涂覆工序S2)中，所述稀土元素選自鐠、釹、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥中的至少一種。

根據本發明的制備方法，優選地，在涂覆工序S2)中，所述磁體至少在一個方向上的厚度為5mm以下。

根據本發明的制備方法，優選地，在滲透工序S3)中，所述容器和所述通道均為石英材料，所述通道的內徑為3～15mm。