[發明專利]一種釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202010089356.2
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN111304577B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 白玉;高元明;馬文;尹雪;王譽;婁樹普;辛博;陳偉東
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/11;C23C4/04;C23C4/02;C23C4/18;H01F41/02
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦

本發明公開一種釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法，包括如下步驟：(1)制備稀土懸浮液；(2)采用懸浮液等離子噴涂技術在釹鐵硼磁體雙面進行噴涂，得到懸浮液等離子噴涂涂層；(3)晶界熱擴散方法處理噴涂后的磁體。等離子噴涂技術結合晶界熱擴散技術具有生產效率高，環境友好等特點，能夠有效提升重稀土元素在磁體中的擴散深度，促進磁性能的提升，同時也有助于加速推動晶界擴散技術的產業化進程。

技術領域

本發明涉及釹鐵硼磁體技術領域。具體地說是一種釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法。

背景技術

釹鐵硼磁體因具備高磁能積、高矯頑力等優異的磁學性能已被廣泛應用于電子信息、冶金工業、醫療衛生等領域。然而為了進一步擴大釹鐵硼磁體的應用范圍，市場對釹鐵硼磁體的磁性能提出了更高的要求。目前，提高燒結釹鐵硼磁體磁性能的方法主要為晶界擴散法，即在燒結釹鐵硼磁體表面包覆含有重稀土元素的化合物，然后進行熱擴散處理，使得重稀土元素沿著晶界擴散進入釹鐵硼基體相內部，擇優分布于主相晶粒邊緣，改善不均勻區各向異性，這樣可明顯提高矯頑力且保持剩磁幾乎不會下降。其中重稀土元素擴散進入釹鐵硼磁體的深度是影響磁性能提高的重要因素之一。如何制備高結合力且具有易于擴散進入釹鐵硼基體的涂層結構形式是保證釹鐵硼磁體磁性能提升的關鍵。目前在釹鐵硼磁體表面制備包覆層的方法主要有浸漬、涂覆、蒸鍍、磁控濺射或電鍍等。其中浸漬和涂覆等方法制備的涂層結合力低，在晶界熱擴散中易出現涂層脫落、起皮等現象。而磁控濺射、蒸鍍等方法生產效率低、靶材制造成本高、靶材和蒸發料的利用率低。電鍍和化學鍍等方法對環境的污染較為嚴重。所以目前重稀土元素熱擴散處理技術大多仍然局限于實驗室，離規?；a尚有一段距離。

等離子噴涂技術是利用等離子噴槍產生的等離子火焰來加熱熔化噴涂材料，噴涂材料達到熔融或半熔融狀態的情況下，在高速等離子作用下噴向材料的表面形成噴涂層。由于等離子噴涂的中心溫度高，因此可以進行各種高熔點、耐磨、耐熱金屬及陶瓷材料的噴涂，而且等離子噴涂的涂層孔隙率低，涂層與基體具有較高的結合強度，厚度可精確控制，涂層氧化物和雜質較少。從原理上分析，環境友好的等離子噴涂技術在釹鐵硼磁體晶界擴散領域的應用對破解上述難題有天然的優勢。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于提高燒結釹鐵硼磁體磁性能的釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法，包括如下步驟：

(1)制備稀土懸浮液；

(2)采用懸浮液等離子噴涂技術在釹鐵硼磁體雙面進行噴涂，得到懸浮液等離子噴涂涂層；

(3)晶界熱擴散方法處理噴涂后的磁體。

上述釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法，在步驟(1)中，將稀土粉體和去離子水混合，攪拌均勻，直接進行球磨或加入稀土粉體改性劑后再進行球磨；球磨結束后加入分散劑，調整稀土懸浮液的pH值，以獲得均勻穩定的稀土懸浮液。

上述釹鐵硼磁體表面懸浮液等離子噴涂涂層的制備方法，所述稀土粉體為DyF₃粉、Dy₂O₃粉、TbF₃粉、Tb₂O₃的一種或多種，所述稀土粉體改性劑為4-羥乙基哌嗪乙磺酸和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺溶于三乙二醇中形成的改性溶液，在改性溶液中：每100mL三乙二醇加入4-羥乙基哌嗪乙磺酸30-40g、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺20-30g；所述分散劑為聚丙烯酸、聚丙烯酸銨和聚丙烯酸鈉中的一種。