[發明專利]一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法

在審

• 申請號: 202011583415.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112735718A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 曹玉杰;劉友好;吳玉程;查善順;莫軍;黃秀蓮;劉家琴;陳靜武;衣曉飛
• 申請（專利權）人: 安徽大地熊新材料股份有限公司
• 主分類號: H01F1/057
• 分類號: H01F1/057;H01F41/02
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明公開了一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法，將釹鐵硼合金粉末與納米級低熔點金屬按一定質量比進行充分混合，將混合物置于1.8T以上的磁場中經取向壓型制成壓坯；然后對壓坯進行高溫燒結，對制得的燒結態釹鐵硼磁體進行晶界擴散重稀土處理，最后在進行回火熱處理。本發明采用晶界摻雜納米級低熔點金屬，不僅可以降低晶界富稀土相的化學活性，并且為晶界擴散提供了更加暢通的擴散通道，解決了晶界擴散深度的難題，實現了高耐蝕、高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的可控制備。

技術領域

本發明屬于磁性材料領域，具體涉及一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法。

背景技術

作為目前綜合磁性能最高的燒結釹鐵硼磁體，號稱當代“磁王”，被廣泛應用于 風力發電、新能源汽車、家用電器、醫療器械以及國防軍工等領域。燒結釹鐵硼磁體 最大的缺點就是耐腐蝕性能極差，這是由于燒結釹鐵硼磁體屬于多相結構，且各相之 間的電位差較大，尤其是主相晶粒之間的富稀土相化學活性最高，在腐蝕性環境中極 易發生腐蝕，最終導致磁體因腐蝕粉化而失效。

針對燒結釹鐵硼磁體極差的耐蝕性，主要采用合金化法和表面防護法來提高磁體的耐腐蝕性能。其中，合金化法可在合金熔煉時添加微量的Al、Cu、Zn等元素來提 高磁體本征的耐腐蝕性能，且此種方法是以犧牲磁體的磁性能為代價。

此外，燒結釹鐵硼磁體的剩磁和最大磁能積均已達到其理論值的90％以上，但矯頑力與其理論值相差甚遠，其仍有很大的提升空間。故為了提高磁體的矯頑力，通常 采用重稀土Dy或Tb部分取代Nd，以期獲得更高的磁晶各向異性場。但是重稀土Dy、 Tb與Fe元素之間屬于反鐵磁性耦合，Dy、Tb的添加在提高磁體矯頑力的同時，也 會降低磁體的剩磁和最大磁能積。并且Dy、Tb的儲量非常有限，價格昂貴，不利于 降低成本。另外，晶界擴散技術被廣泛應用于提高磁體的矯頑力，不會使磁體的剩磁 和磁能積出現大幅度的降低，且顯著降低了重稀土的使用量。但是，晶界擴散型燒結 釹鐵硼磁體的耐腐蝕性能會有所降低。

因此，開發一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體已成為該領域的研究熱點之一。

發明內容

本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法，旨在提高晶界擴散型磁體的耐腐蝕性能，并且解決了磁體的晶界擴散深 度問題。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下：

一種高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的制備方法，其包括以下步驟：

(1)將釹鐵硼合金粉末與納米級低熔點金屬按照質量比為(98.0～99.9)：(0.1～2.0) 進行充分混合，得混合物；

(2)將混合物置于1.8T以上的磁場中經取向壓型制成壓坯；

(3)對壓坯進行高溫燒結，制得燒結態釹鐵硼磁體；

(4)對燒結態釹鐵硼磁體的表面進行晶界擴散重稀土處理，隨后進行回火熱處理，制得高耐蝕高矯頑力燒結釹鐵硼磁體。

進一步方案，所述步驟(1)中釹鐵硼合金粉末的成分為RE_xFe_y1M_y2B_z，式中RE 為稀土金屬La、Ce、Pr、Nd中的一種或多種，M為Co、Nb、Zr中的一種或多種，x、 y1、y2和z分別為相應元素的質量百分比，且28≤x≤33，0≤y2≤6，0.9≤z≤1.1， y1＝100-x-y2-z；釹鐵硼合金粉末的平均粒度為2.0～5.0μm。

進一步方案，步驟(1)中所述納米級低熔點金屬為Al、Cu、Ga中的至少一種， 其平均粒度為10～500nm。

進一步方案，所述步驟(1)中充分混合的時間為2～10h。

進一步方案，所述步驟(2)中的取向壓型采用至少兩次振動取向，以提高壓坯 的取向度。