[發明專利]稀土永磁材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201510546132.9
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105185498B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 董義;刁樹林;伊海波;吳樹杰;胡占江;張倩;劉尕珍;苗聚昌;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: H01F1/053
• 分類號: H01F1/053;B22F3/16;C23C14/32;C23C14/58
• 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

本發明涉及一種稀土永磁材料及其制造方法，尤其是一種燒結釹鐵硼稀土永磁材料及其制造方法。

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，因此，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(H_cj)；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(BH)。

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需求，即使達到這樣的需求，也需要使用大量的重稀土鏑(Dy)和鋱(Tb)。由于世界上Dy和Tb的儲量有限，大量使用Dy和Tb會造成磁體的價格上漲和重稀土資源的加速枯竭。

為了提高永磁材料性能并減少重稀土的使用，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，以使得其它稀土被吸收在磁體本體中。該方法的特點是通過對表面布置重稀土的氧化物或氟化物和/或氟氧化物的磁體進行加熱，以實現滲透的目的，其缺點是引入了O和F這些對磁體有害的物質。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。

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。該方法中，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，將蒸發的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，其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H_cj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，其中，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，效果較差。

另一方面，在釹鐵硼磁體表面鍍敷金屬鍍層已在諸多現有技術中公開。在這些現有技術中，多弧離子鍍工藝(Multi-arc Ion Plating)是在釹鐵硼磁體表面鍍敷金屬的一種重要工藝。

例如，CN104018133 A公開了一種燒結釹鐵硼磁體表面多弧離子鍍制備多層復合防護涂層的工藝，其中，采用多弧離子鍍沉積技術高效地在燒結釹鐵硼磁體表面制備過渡層、耐蝕層、表面阻擋層和耐磨層復合防護涂層，實現顯著改善燒結釹鐵硼磁體的耐蝕性。CN104651783A公開了一種永磁釹鐵硼磁鋼表面鍍鋁的方法，其中，采用多弧離子鍍鍍鋁，并對鍍鋁完成的永磁釹鐵硼磁鋼進行鈍化處理，得到表面細致，防腐良好的表面鍍鋁。CN102031522A公開了一種鋁或鋁合金復合涂層的釹鐵硼磁體的制備方法，其中，采用多弧離子鍍技術，在釹鐵硼磁體上沉積鋁或鋁合金薄膜，后進行磷化處理，所制備的復合涂層耐蝕性和粘附性能好，對釹鐵硼基體的磁性能無影響。然而，這些現有技術均未公開或教導采用多弧離子鍍在燒結釹鐵硼磁體表面鍍敷含重稀土元素的金屬單質或合金，并且這些現有技術的目的僅在于為燒結釹鐵硼磁體表面提供耐蝕涂層，均未公開或教導將鍍敷在燒結釹鐵硼磁體表面的重稀土元素滲透至燒結釹鐵硼磁體內的晶間相，以改善燒結釹鐵硼磁體的磁性參數。

發明內容

本發明的目的在于提供一種稀土永磁材料，其內稟矯頑力(H_cj，單位kOe)與最大磁能積((BH)_max，單位MGOe)之和為66.8以上。本發明的進一步的目的在于提供一種稀土永磁材料的制造方法，其生產效率高，不會增加有害物質，且設備價格相對便宜。

本發明提供一種稀土永磁材料，所述的稀土永磁材料滿足如下公式：