[發明專利]制備稀土永磁體的方法

在審

• 申請號: 201711163201.3
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108231392A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 李在領;金東奐;孔君勝
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;星林尖端產業(株)
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

本發明公開了一種制備稀土永磁體的方法，其包括：制備NdFeB燒結磁體，用包含R氫化物或R氟化物以及R_aM_b或M的晶界擴散材料涂布NdFeB燒結磁體的表面以形成晶界擴散涂層，以及通過熱處理將晶界擴散材料擴散到NdFeB燒結磁鐵的晶界中，其中M是具有比擴散過程中熱處理溫度高的熔點的金屬，R是稀土元素，并且a和b各自表示滿足以下方程式(1)和(2)的原子百分比：0.1<a<99.9??????????????(1)a+b＝100????????????????(2)。

技術領域

本發明涉及一種制備稀土永磁體的方法，其包括：施加包含稀土元素的合金粉末并對其進行熱處理以使稀土元素擴散到燒結磁體的晶界中。更特別地，本發明涉及一種制備稀土永磁體的方法，所述方法包括使用包含鈷(Co)的合金粉末將稀土元素擴散到Nd-Fe-B燒結磁體的晶界中，從而改進矯頑力并減輕熱退磁特性。

背景技術

一般而言，稀土永磁體是包括R-Fe-B燒結磁體(其中R表示包括釹(Nd)、鏑(Dy)、或鋱(Tb)、或它們的組合的稀土元素)的具有強磁力的磁體，其賦予發動機高的動力和縮小的尺寸，因此其應用范圍逐漸拓寬。

特別地，可預期的是近期對混合動力車輛或電動車輛的需求增加將促使對稀土永磁體的需求增加，所述稀土永磁體與常規的鐵氧體磁體相比能夠發揮改進3至5倍的磁力。

同時，磁體的磁特性能夠表示為剩余磁通量密度和矯頑力。剩余磁通量密度由稀土永磁體主相的比例、密度和磁取向決定，而矯頑力是指磁體承受外部磁場或熱量的能力。矯頑力主要與磁體的微結構有關，并且是由晶界相的細晶粒尺寸或均勻分布所決定。

因此，已提出各種改進永磁體矯頑力的替代方法。其中，雙合金化是通過混合兩種合金粉末，然后進行磁場形成和燒結來制備磁體的方法。

更具體地，上述方法通過將包含釹(Nd)或鐠(Pr)作為稀土元素的R-Fe-B粉末(其中R表示稀土元素)與包含鏑(Dy)或鋱(Tb)以及鋁(Al)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等的合金粉末混合來制備永磁體，從而實現高矯頑力。然而，在燒結過程中，合金粉末中的鏑(Dy)和鋱(Tb)元素擴散到晶界中，從而不利地導致期望的效果變差。

因此，近來通常使用的晶界擴散包括在燒結磁體的表面上形成包括包含鏑(Dy)或鋱(Tb)的稀土元素的涂層，然后誘導晶界擴散到燒結磁體中，從而改進包括矯頑力的磁特性。

根據涂層形成的方式，晶界擴散大致分為兩種方法。一種方法包括首先使用鏑(Dy)或鋱(Tb)在燒結磁體的表面上通過濺射或沉積形成涂層，然后誘導晶界擴散，該方法具有的缺點在于制造設備和工藝需要巨大的制造成本，以及因生產率和效率低下而難以批量生產。

此外，另一種方法包括首先用氧化物或氟化物形式的鏑(Dy)和鋱(Tb)涂布燒結磁體的表面，然后誘導晶界擴散，該方法有利地通過相對簡單的工藝實現，同時具有優異的生產率，但由于難以將包含鏑(Dy)和鋱(Tb)的元素擴散到燒結磁體中(因為這些元素通過置換反應而擴散)，因此不利的是改進矯頑力受限。特別地，氟化物和氧化物抑制純稀土元素的晶界擴散并殘留在制得的永磁體中，因此不利地限制了矯頑力的改進。

公開于該發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的各個方面旨在提供一種通過沿著燒結磁體的晶界有效地擴散重稀土元素來制備稀土永磁體的方法，所述稀土永磁體能夠發揮改進的矯頑力和熱特性。

本發明的各個方面旨在提供一種制備稀土永磁體的方法，該方法能夠均勻地擴散重稀土元素并同時改進重稀土元素的晶界擴散速率。

本發明的各個方面旨在提供一種制備稀土永磁體的方法，該方法能夠通過改進耐腐蝕性而省略晶界擴散后去除氧化物膜的過程。