[發(fā)明專利]一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711408854.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN108231322B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋振綸;丁雪峰;胡方勤;楊麗景;姜建軍;鄭必長(zhǎng);武秉暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所;包頭希迪瑞科技有限公司
• 主分類號(hào): H01F7/02
• 分類號(hào): H01F7/02;H01F41/02;C23C14/35;C23C14/16
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠(chéng)午

本發(fā)明公開了一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體，包括燒結(jié)釹鐵硼磁體和經(jīng)磁控濺射法沉積在所述燒結(jié)釹鐵硼磁體外表面的復(fù)合薄膜；所述復(fù)合薄膜的元素組成包括必要元素Tb和/或Dy，與可選元素Cu，所述復(fù)合薄膜為共濺射混合薄膜，或者為交替混合薄膜。本發(fā)明提供了一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的矯頑力得到了顯著提高，且生產(chǎn)成本顯著下降。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土永磁材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體及其制備方法。

背景技術(shù)

燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在風(fēng)力發(fā)電、動(dòng)力汽車等領(lǐng)域中應(yīng)用日益廣泛，這些領(lǐng)域均要求磁體在高溫下工作穩(wěn)定，而磁體的高溫穩(wěn)定性與矯頑力密切相關(guān)。

目前，提高磁體矯頑力方法多是通過提高磁晶各向異性場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而添加重稀土元素是提高燒結(jié)釹鐵硼磁體磁晶各向異性場(chǎng)的有效方法。一般是在燒結(jié)過程中添加一定量的重稀土元素Dy、Tb等取代磁體主相Nd₂Fe₁₄B中的 Nd，形成(Nd,Dy/Tb)₂Fe₁₄B，其各向異性場(chǎng)強(qiáng)于Nd₂Fe₁₄B相，矯頑力得到提高。但該改性方法卻存在弊端，一方面該改性方法耗費(fèi)重稀土量較高，而重稀土Dy、Tb價(jià)格昂貴資源稀缺；另一方面分散在主相中的Dy、Tb與Fe 為反鐵磁耦合，將導(dǎo)致磁體剩磁與最大磁能積的降低，所以需要提出新的解決途徑。

許多研究結(jié)果表明晶界擴(kuò)散處理技術(shù)是提高燒結(jié)釹鐵硼矯頑力的良好方法。通常，采用包括涂覆、粘覆、蒸發(fā)、濺射等方式，使重稀土元素或其化合物附著在磁體表面，再通過熱處理擴(kuò)散滲透、回火來(lái)調(diào)控磁體成分、優(yōu)化微觀結(jié)構(gòu)組織、提高磁體矯頑力。

其中，磁控濺射鍍膜法不僅耗費(fèi)重稀土元素少矯頑力提升顯著，而且重稀土元素沿?zé)Y(jié)釹鐵硼晶界擴(kuò)散，一少部分再由晶界向主相內(nèi)部擴(kuò)散，避免了主相中過多的重稀土元素造成剩磁和最大磁能積的降低。此外，磁控濺射鍍膜法還兼具以下優(yōu)點(diǎn)：與基體結(jié)合力好，成膜速率穩(wěn)定可控，薄膜厚度控制精確，真空鍍膜鍍層活性高易擴(kuò)散，熱處理后樣品表面后處理簡(jiǎn)單。

但因?yàn)橹叵⊥猎氐膬r(jià)格昂貴，尋找一種在提高相同矯頑力的情況下，大幅降低制備成本的方法或結(jié)構(gòu)仍是本領(lǐng)域有待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供了一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體，該燒結(jié)釹鐵硼磁體的矯頑力得到了顯著提高，且生產(chǎn)成本顯著下降。

具體技術(shù)方案如下：

一種沉積有復(fù)合薄膜的燒結(jié)釹鐵硼磁體，包括燒結(jié)釹鐵硼磁體和經(jīng)磁控濺射法沉積在所述燒結(jié)釹鐵硼磁體外表面的復(fù)合薄膜；

所述復(fù)合薄膜的元素組成包括必要元素Tb和/或Dy，與可選元素Cu，所述復(fù)合薄膜為共濺射混合薄膜，或者為交替混合薄膜。

本發(fā)明中在燒結(jié)釹鐵硼磁體外表面沉積的復(fù)合薄膜包括兩種形式：

一種是通過共濺射的方式，一次性沉積包含有不同元素組成的混合薄膜；一種是通過交替濺射的方法，經(jīng)多次沉積后制備得到包含有不同元素組成的混合薄膜。

作為優(yōu)選，所述共濺射混合薄膜，元素組成包括Tb_x1Cu_1-x1、Dy_x2Cu_1-x2、 Tb_x3Dy_1-x3、Tb_x4Dy_y1Cu_1-(x4+y1)；所述x1～x4與y1代表原子的百分含量，x1～x4、 y1均獨(dú)立地選自0～1；進(jìn)一步優(yōu)選，所述x1～x4、y1均獨(dú)立地選自0.65～0.8；更優(yōu)選，所述共濺射混合薄膜的元素組成為Tb_0.8Cu_0.2。