[發明專利]制備低重稀土高矯頑力釹鐵硼磁體的方法

有效

• 申請號: 201611191110.6
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106783128B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 魯飛;孫良成;劉小魚;楊占峰;陳蓓新;劉樹峰;邢正茂;張剛;李慧;白洋;王峰;李靜雅;鄭天倉
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司;包頭云捷電爐廠
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057;H01F1/08;B22F9/04;B22F3/02;B22F3/10
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

本發明公開了一種制備低重稀土高矯頑力釹鐵硼磁體的方法，包括：配料、熔煉、速凝鑄片；采用物理氣相沉積方法，在惰性氣氛下將重稀土粒子或者高熔質粒子沉積在釹鐵硼薄片上；進行破碎制粉、取向成型、燒結熱處理，制備釹鐵硼磁體。本發明可使釹鐵硼磁體矯頑力顯著提高，細化磁體晶粒，大幅降低重稀土元素使用量。

技術領域

本發明涉及一種稀土永磁材料制備技術，具體說，涉及一種制備低重稀土高矯頑力釹鐵硼磁體的方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料是我國稀土行業最為關注的稀土應用產業，隨著科學技術的發展和技術的進步對高性能釹鐵硼永磁材料的需求日益廣泛。眾所周知，為了提高釹鐵硼的矯頑力和高溫使用性，通常采用的方法是加入少量重稀土元素(如Dy、Tb等)或優化工藝細化磁體晶粒。

目前使用的降低重稀土使用量的方法主要包括雙合金工藝和晶間擴散重稀土元素工藝。雙合金工藝是分別熔煉主合金和包含重稀土元素的輔合金，破碎制粉，將主合金磁粉和輔合金粉按配比混合，取向壓制，燒結，該工藝中重稀土元素使用量仍較高。晶間擴散重稀土元素工藝是通過涂抹、噴灑、浸漬和鍍膜等方式在釹鐵硼表面形成重稀土元素覆蓋層，經高溫晶間擴散將重稀土元素擴散至磁體內部以達到提高磁體矯頑力，少量使用重稀土的目的。但是該工藝僅限于制作較薄的磁件(厚度一般不超過5mm)，在制備大塊磁體時矯頑力提升不明顯。

目前通常采用的細化磁體晶粒的方法主要是在磁體成分中加入微量的W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr、Ga等元素抑制磁體晶粒的長大，但此類元素在磁體中會發生偏析等不均勻分布，對晶粒長大的抑制效果有限，加入量過高則會對磁體性能產生嚴重的影響。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種制備低重稀土高矯頑力釹鐵硼磁體的方法，可使釹鐵硼磁體矯頑力顯著提高，細化磁體晶粒，大幅降低重稀土元素使用量。

技術方案如下：

一種制備低重稀土高矯頑力釹鐵硼磁體的方法，包括：

配料、熔煉、速凝鑄片；

采用物理氣相沉積方法，在惰性氣氛下將重稀土粒子或者高熔質粒子沉積在釹鐵硼薄片上；

進行破碎制粉、取向成型、燒結熱處理，制備釹鐵硼磁體。

進一步：重稀土粒子采用Dy或者Tb元素的粒子，高熔質粒子采用W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr或者Ga元素的粒子。

進一步：惰性氣氛采用真空、充入氬氣或充入氦氣。

進一步：物理氣相沉積的溫度為300～500℃，沉積速率為0.01～50μm/min。

進一步，沉積微量重稀土粒子的步驟包括：

選擇所需重稀土靶材；

將釹鐵硼合金薄片和重稀土靶材置于物理氣相沉積裝置內；

抽真空至真空度高于2.0×10^-2Pa，充入氬氣至0.2～1.0Pa；

調節參數，對釹鐵硼薄片加熱，加熱溫度300～500℃；

開啟物理氣相沉積裝置，利用物理氣相沉積將靶材粒子沉積在釹鐵硼薄片上；

停止物理氣相沉積，待釹鐵硼薄片溫度降至室溫后取出；

將制得的釹鐵硼薄片破碎制粉、取向壓制成型、真空燒結、回火熱處理，獲得最終釹鐵硼磁體。

進一步：物理氣相沉積采用磁控濺射沉積、離子鍍沉積或者蒸發源沉積；粒子沉積速率為0.01～50μm/min。

進一步：重稀土靶材為Dy或Tb中至少一種元素的純金屬、合金或氧化物。