[發明專利]一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法

有效

• 申請號: 202110255811.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112992521B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 呂珺;劉幫;徐光青;吳玉程;張鵬杰;崔接武;李炳山;曹玉杰;孫威;劉輝
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;北京礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 合肥云道爾知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34230
• 代理人: 閆興貴

本發明公開了一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法，通過對燒結NdFeB磁體磁控濺射沉積鍍膜，再進行擴散熱處理得到具備高耐蝕性能的低失重燒結NdFeB磁體。本發明一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法，可以實現燒結NdFeB磁體表層晶界調控，在不影響整體耐蝕性的基礎上提高燒結NdFeB磁體自身的耐蝕性。

技術領域

本發明涉及稀土永磁材料的表面防護、防腐蝕技術領域，具體為一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法。

背景技術

燒結NdFeB磁體自問世以來，以其優異的磁性能被稱為“磁王”。隨著我國稀土永磁產業的快速發展，以燒結NdFeB為主的永磁材料產量占據世界主導地位。電子、儀器、航空航天和新能源等領域的快速發展，對高性能磁體要求越來越高，同時燒結NdFeB磁體高耐蝕性能的問題備受關注。

由于NdFeB磁體的多相組織結構，各相之間存在電位差，晶界富釹相極易發生腐蝕導致磁體失效。工業常采用表面防護法和合金化方法，前者形成表面鍍層來隔絕腐蝕介質，后者通過調控晶界提高磁體自身耐蝕性。合金化法主要添加的元素是M₁(Al、Cu、Zr、Co、Zn、Bi、Mo)等合金元素和M₂(Dy，Nb，Ce，Pr，Td)等稀土元素，添加合金元素形成Nd-Fe-M₁相，添加稀土元素形成Fe-M₂-B晶間相取代部分富釹相。然而，在大多數情況下，在NdFeB中添加非磁性元素會導致磁性降低。同時稀土元素含量少，成本高。可控的表層晶界調控提高耐腐蝕性和低失重性能是值得研究的。根據托馬佐夫的理論，添加標準電極電位高于Nd的合金元素可以穩定晶間富Nd相，而Si(0.857V)具有比Nd(-2.431V)高的標準電極電勢，同時Si具有儲量豐富，成本低等特點。因此，開發一種低失重燒結NdFeB磁體的工藝方法來克服以上缺陷具有重要的實用性和經濟性的價值。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法，以解決以上缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法，通過對燒結NdFeB磁體磁控濺射沉積鍍膜，再進行擴散熱處理得到具備高耐蝕性能的低失重燒結NdFeB磁體。

優選地，一種低失重燒結NdFeB磁體的制備方法，具體包括以下步驟：

S1、磁體前處理：先將燒結NdFeB磁體在堿洗溶液中進行堿洗除油處理，然后經過酸洗、超聲清洗后干燥處理，得到預處理的燒結NdFeB磁體；

S2、磁控濺射沉積鍍膜：在預處理后的燒結NdFeB磁體表面，選用99.99％的高純度靶材，采用射頻磁控濺射方法沉積一定厚度的膜層，得到表面鍍膜的燒結NdFeB磁體；

S3、擴散熱處理：將表面鍍膜的燒結NdFeB磁體，在真空熱處理爐中進行擴散熱處理，從而獲得高耐蝕的低失重燒結NdFeB磁體。

在S1步驟中，所述堿洗溶液為3-5wt.％的NaOH溶液，堿洗時間為2-5min。

優選地，在S1步驟中，所述酸洗步驟使用的酸洗溶液為3-5vol％的硝酸，酸洗時間為10-30s。

優選地，在S2步驟中，鍍膜的所述靶材為硅材料靶材、鎳材料靶材、或硅鎳合金材料靶材，所述膜層的厚度為0.1-1um。

優選地，在S2步驟中，所述射頻磁控濺射方法，具體為：將預處理后的燒結NdFeB磁體，在磁控濺射鍍膜儀中鍍硅薄膜，其中磁控濺射的功率為100-200W，氬氣工作壓強為0.5-2Pa，時間為0.5-2h。

優選地，在S3步驟中，所述真空熱處理爐中進行的擴散熱處理，其條件為：真空度為10^-3MPa，升溫速度為1-5℃/min，擴散熱處理溫度為800-900℃，保溫時間為1-4h。