[發(fā)明專利]一種制備高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711417664.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108305773A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高學(xué)緒;呂向科;湯明輝;丁勇;包小倩;王春國;李紀(jì)恒;盧克超;張雪嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波韻升股份有限公司;北京科技大學(xué);寧波韻升磁體元件技術(shù)有限公司;包頭韻升強(qiáng)磁材料有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;C23C10/22;C23C10/26;C23C2/04
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 方小惠

本發(fā)明公開了一種制備高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，首先將熔點(diǎn)溫度為400?900℃、且含有至少一種稀土元素的合金加熱至熔融，合金的加熱溫度高于合金的熔點(diǎn)溫度且低于1000℃，然后將預(yù)熱至溫度為800℃?1000℃的燒結(jié)釹鐵硼磁體浸入擴(kuò)散源中，浸泡時間不超過30s，接著燒結(jié)釹鐵硼磁體拉出擴(kuò)散源的液面后，采用風(fēng)刀將溫度為800℃?1000℃的惰性氣體噴射到燒結(jié)釹鐵硼磁體表面，最后對燒結(jié)釹鐵硼磁體不降溫，先在800℃?1000℃條件下對進(jìn)行晶界擴(kuò)散處理，然后在450℃?550℃條件下進(jìn)行低溫回火處理；優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)散效率高，且過渡流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，工藝過程簡單，連續(xù)性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備方法，尤其是涉及一種制備高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車、變頻空調(diào)和風(fēng)力發(fā)電等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，這些產(chǎn)業(yè)所使用的電機(jī)需要大量使用高矯頑力的燒結(jié)釹鐵硼磁體，由此對高端稀土永磁體制造行業(yè)提出了更高的要求。在高端稀土永磁體制造行業(yè)，傳統(tǒng)的提高燒結(jié)釹鐵硼磁體矯頑力的方法是添加重稀土元素Dy/Tb，但是該方法需要添加大量Dy/Tb才能達(dá)到高矯頑力，而且會造成剩磁和磁能積降低，并且會大幅度增加原材料生產(chǎn)成本，加快資源消耗。為了解決傳統(tǒng)的提高燒結(jié)釹鐵硼磁體矯頑力的方法存在的問題，節(jié)約Dy/Tb的用量，減小剩磁和磁能的降低，研究人員開發(fā)了晶界擴(kuò)散技術(shù)，晶界擴(kuò)散技術(shù)通過在燒結(jié)釹鐵硼磁體的表面附著含有Dy/Tb等重稀土元素的金屬粉末或化合物，然后對燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行熱處理后，燒結(jié)釹鐵硼磁體表面的Dy/Tb會經(jīng)過燒結(jié)釹鐵硼磁體的晶界進(jìn)入燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)部，從晶界向主相Nd₂Fe_l4B晶粒擴(kuò)滲，并擇優(yōu)分布于主相晶粒邊緣，改善不均勻區(qū)磁晶各向異性，由此在燒結(jié)釹鐵硼磁體剩磁不降低或降低很小的情況下顯著提高燒結(jié)釹鐵硼磁體的矯頑力。

現(xiàn)有的晶界擴(kuò)散處理技術(shù)主要包括兩個步驟：第一個步驟是將含有Dy/Tb等重稀土元素的擴(kuò)散源附著在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面形成涂層，第二個步驟是對附著有涂層的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行擴(kuò)散熱處理，使Dy/Tb等重稀土元素在燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)部晶界中擴(kuò)散。目前，主要是通過涂覆、物理氣相沉積(PVD)、鍍覆和滾動粘附等方式將含有Dy/Tb等重稀土元素的擴(kuò)散源附著在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面。涂覆方式是指將含有Dy/Tb等重稀土元素的微米級稀土氧化物、氫化物或氟化物粉末與有機(jī)溶劑配合調(diào)漿后涂覆在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面。物理氣象沉積是采用物理方法，將金屬Dy/Tb或合金表面氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子后，然后沉積在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面。鍍覆指的是采用電鍍或電泳技術(shù)將Dy/Tb附著于陰極燒結(jié)釹鐵硼磁體表面。滾動粘附是指將燒結(jié)釹鐵硼磁體與含有Dy/Tb等重稀土元素的合金塊體置入滾筒中，慢速轉(zhuǎn)動達(dá)到表面附著的效果。

但是上述這些將含有Dy/Tb等重稀土元素的擴(kuò)散源附著在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面的幾種方式中，所采用的擴(kuò)散源為含Dy/Tb的合金或化合物時，由于擴(kuò)散源熔點(diǎn)高，后續(xù)需要高溫長時間擴(kuò)散處理才能使Dy/Tb等重稀土元素進(jìn)入到燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)部，擴(kuò)散效率低；另外，上述這些方式和后續(xù)的擴(kuò)散熱處理工序均需要在不同的專用設(shè)備中實(shí)施，增加了中間的過渡流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，流程多，連續(xù)性差，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種擴(kuò)散效率高，且過渡流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，工藝過程簡單，連續(xù)性強(qiáng)的制備高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種制備高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體的方法，首先將擴(kuò)散源附著在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面形成涂層，然后對附著有涂層的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行擴(kuò)散熱處理，將擴(kuò)散源附著在燒結(jié)釹鐵硼磁體表面形成涂層的具體過程為：

(1)將熔點(diǎn)溫度為400-900℃、且含有至少一種稀土元素的合金加熱至熔融，得到熔融狀態(tài)的擴(kuò)散源，其中所述的合金的加熱溫度高于所述的合金的熔點(diǎn)溫度且低于1000℃；

(2)保持所述的擴(kuò)散源的溫度不變，將預(yù)熱至溫度為800℃-1000℃的燒結(jié)釹鐵硼磁體浸入所述的擴(kuò)散源中，浸泡時間不超過30s；