[發明專利]一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法

有效

• 申請號: 201910250908.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110133029B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 趙利忠;郝志鵬;趙曉宇;李領偉
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/20091;G01R33/14;H01F41/02;C23C14/58;C23C14/35
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1）前處理：對磁體進行切割處理，調整其形狀和尺寸，得到待擴散磁體；

2）磁控濺射：對待擴散磁體進行表面處理后，將待擴散磁體作為磁控濺射的襯底，置于高真空環境中進行磁控濺射，將擴散介質濺射到磁體的表面，在磁體表面制得擴散介質薄膜，得到鍍膜磁體；所述擴散介質薄膜的成分為A_xB_yC_z且呈連續階梯分布，其中，x+y+z=100；

3）成分檢測：通過掃描電鏡能譜分析鍍膜磁體上擴散介質薄膜各區域的元素分布規律以及各元素之間的原子比；

4）熱處理：將鍍膜磁體置于真空熱處理爐中，對真空熱處理爐進行抽真空和氬氣氬洗并重復該步驟多次，最后保持高真空狀態，對鍍膜磁體進行加熱擴散和降溫退火，冷卻后得到待測試樣；

5）磁性能檢測：采用帶強磁場的磁光克爾效應測試待測試樣表面不同部位的磁性能；

6）分析：結合成分檢測結果和磁性能檢測結果，磁性能最佳的區域所對應的能譜結果即是擴散介質的最佳成分配比。

2.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟1）將磁體切割為直徑10～30mm的圓柱，高度為2～10mm，并調整切割方向使切割所得待擴散磁體的易磁化方向平行于圓柱體的軸向方向。

3.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）所述高真空環境為氣壓≤1×10^-3Pa的環境。

4.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）擴散介質含有兩種以上的元素單質。

5.根據權利要求1或4所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）所述擴散介質中含有稀土元素或金屬元素。

6.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）所述磁控濺射的條件為：濺射功率為50～200W，濺射時間為30～150min，濺射氣壓為0.5～2Pa，襯底溫度為30～600℃，靶間距為5～20cm和傾斜角為5～45°。

7.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）所述擴散介質薄膜厚度為2～10μm。

8.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟2）所述磁控濺射過程通過單濺射多層膜或共濺射的方法在襯底表面制備擴散介質元素呈連續階梯分布的擴散介質薄膜。

9.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟4）所述抽真空處理時將爐中抽真空至氣壓≤5·10^-3Pa，并在重復多次抽真空和氬洗后保持氣壓≤5·10^-3Pa。

10.根據權利要求1所述的一種釹鐵硼磁體中高通量設計晶界擴散物成分的方法，其特征在于，步驟4）所述加熱擴散階段，擴散溫度為800～1100℃，加熱時間為0.5～8h，加熱速率≥10℃/min；所述降溫退火階段，降溫速率≥10℃/min，退火溫度為400～700℃，退火時間為0.5～8h。