[發明專利]一種高矯頑力釹鐵硼磁體的晶界擴散方法

在審

• 申請號: 202110993228.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113658793A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 馬強;沈保根;趙同云;李志彬
• 申請（專利權）人: 中國科學院江西稀土研究院
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F1/057
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供了一種高矯頑力釹鐵硼磁體的晶界擴散方法，所述的晶界擴散方法包括：將重稀土合金粉末與有機溶劑混合后涂覆在釹鐵硼磁體表面并烘干，再經熱擴散處理。在本發明中，通過采用單分散氣霧化法制備晶界擴散的重稀土合金粉末，隨后與有機溶劑混合均勻并涂覆在釹鐵硼磁體的表面，進行晶界擴散處理，提高了涂覆的均勻性，使磁體擴散的更均勻，減少了稀土元素在晶粒內部的擴散，從而減輕或消除由于稀土元素的擴散導致的磁體剩磁降低的問題，獲得有益的綜合磁性能。

技術領域

本發明屬于稀土永磁材料技術領域，涉及磁體的晶界擴散，尤其涉及一種高矯頑力釹鐵硼磁體的晶界擴散方法。

背景技術

釹鐵硼永磁材料作為第三代稀土永磁材料，已經在我們生活方方面面廣泛使用，比如計算機磁盤驅動器、核磁共振儀、風力發電、新能源汽車、永磁電機等高新技術產業。現代科學技術與信息產業正在向集成化、薄型化小型化、智能化方法發展，釹鐵硼永磁材料的出現，極大的促進了現代科學技術與信息產業的進步，是其重要的物質基礎之一。隨著新能源汽車及智能制造等領域快速發展，釹鐵硼永磁材料需求量也隨之上升。

CN106887323A公開了一種晶界擴散制備高矯頑力釹鐵硼磁體的方法，屬于磁性材料領域。低熔點金屬為Ga，Zn，Sn中的一種，低熔點合金成份組成為R-M，R為La，Ce，Pr，Nd，Gd，Tb，Dy，Ho，Y中的一種及以上，M為Cu，Al，Ga，Zn，Sn，Ag中的一種及以上。工藝步驟為：先對釹鐵硼磁體表面進行清潔處理，然后將磁體進行真空預熱，再將其放入真空熔化的金屬或合金熔液中進行熱浸鍍實現表面包覆，最后將經過熱浸鍍的釹鐵硼磁體進行擴散熱處理及后續退火處理，改善磁體的邊界結構和晶界相分布，得到所需要的高矯頑力釹鐵硼磁體。該發明磁體表面鍍層均勻且結合強度高，有利于晶界擴散過程和磁體組織和性能的均勻性；同時可通過控制浸鍍時間及取出速度靈活控制磁體表面附著層的厚度，避免擴散源金屬或合金的浪費；此熱浸鍍工藝連續快速，適于大批量連續化生產。

CN108831658A公開了一種恒磁場下晶界擴散制備高矯頑力釹鐵硼磁體的方法，包括：按照NdFeB合金成分配料，真空熔煉獲得合金鑄錠并快淬成薄帶；按照稀土三元ReAlCu合金成分配料，真空熔煉獲得母合金鑄錠并快淬成薄帶，并經高能球磨獲得均勻的低熔點稀土三元ReAlCu納米粉末；將ReAlCu納米粉末涂覆在NdFeB合金薄帶的自由面和急冷面；將薄帶合金平行置于在磁場強度為1.5T的恒磁場退火爐中，進行真空磁場熱處理。該發明以低熔點稀土三元ReAlCu納米合金為擴散源，并通過在恒磁場作用下對NdFeB合金擴散熱處理，促使NdFeB合金中的硬磁相沿易磁化軸排列，改善了釹鐵硼磁體擴散后的晶界特性。

CN112927921A公開了一種晶界擴散制備高矯頑力燒結釹鐵硼磁體的方法，該發明所述方法采用磁控濺射的方法在燒結釹鐵硼磁體表面制備重稀土合金元素多層薄膜，然后進行真空熱擴散處理工藝，最后經回火處理得到所述高矯頑力釹鐵硼磁體；所述熱擴散處理工藝的溫度為600～900℃，時間為3～10h。該發明所述方法，縮短了濺射重稀土合金元素薄膜所需的時間，薄膜擴散深度更深；相比于擴散純稀土元素的方法，薄膜擴散深度更深，可以進一步提升燒結釹鐵硼磁體的矯頑力。

晶界擴散處理技術是提高釹鐵硼磁體矯頑力的優選方法，通過涂覆、磁控濺射、蒸鍍等方式將重稀土元素或者其化合物附著在磁體表面，通過熱處理擴散和回火處理，優化微觀組織結構，提高晶粒外延層的各向異性場，抑制反磁化畸形核。通過晶界擴散處理，使重稀土元素沿著晶界向磁體內部擴散，有效的降低了重稀土向主相內部擴散，避免剩磁和最大磁能積大幅下降，同時減少重稀土元素的添加，因此，亟需研究針對釹鐵硼磁體研究其晶界擴散從而提高矯頑力的方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種高矯頑力釹鐵硼磁體的晶界擴散方法，在本發明中，通過采用單分散氣霧化法制備晶界擴散的重稀土合金粉末，隨后與有機溶劑混合均勻并涂覆在釹鐵硼磁體的表面，進行晶界擴散處理，提高了涂覆的均勻性，使磁體擴散的更均勻，減少了稀土元素在晶粒內部的擴散，從而減輕或消除由于稀土元素的擴散導致的磁體剩磁降低的問題，獲得有益的綜合磁性能。