一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，属于磁性材料技术领域。所述的方法包括如下步骤：将磁体原材料加工成钕铁硼磁体薄片；将稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面，进行激光加热处理；将激光加热后的钕铁硼磁体薄片进行二级时效处理，得钕铁硼磁体成品。本发明专利技术采用激光对磁体表面进行加热处理，有效控制某一区域重稀土元素进入的量，尤其是可以控制磁体边缘、角落部位的扩散量，进一步提高该区域的反磁化场，从而提高磁体的整体性能，同时降低磁体表面重稀土化合物涂覆量，大幅度降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法
本专利技术涉及一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，属于磁性材料

技术介绍
钕铁硼永磁体由于其高剩磁，高矫顽力和高磁能积等优点在电子信息、风力发电、医疗设备、汽车工业等领域有着不可替代的作用，尤其是近来越来越受关注的新能源行业，与性能优异的永磁材料有着密不可分的关系。目前高矫顽力磁体是风力发电、电动汽车等机组或电机的关键组成部分。而高矫顽力磁体的制备普遍离不开镝、铽等重稀土元素，由于该类元素的稀少导致其价格过高，因此制备高矫顽力低重稀土磁体成为现在及将来的研究重点。目前广泛进行研究的重稀土晶界扩散技术，是通过将重稀土化合物置于磁体表面，通过真空时效和扩散处理，使得重稀土化合物以液相形式进入磁体内部，均匀分布于磁体晶界及晶粒表层区域，提高该位置的反向形核场，从而提高磁体矫顽力。目前主要有磁控溅射，涂覆，电泳沉积等方式，但由于磁体在热处理过程中实际用到的重稀土量很少，有大部分磁体表面的化合物处于未利用状态，提高了成本，同时磁体矫顽力上升幅度有限。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中存在的上述不足，提供一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，该方法在提高磁体性能的同时还可以提高生产效率、降低生产成本。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，所述的方法包括如下步骤：将磁体原材料加工成钕铁硼磁体薄片；将稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面，进行激光加热处理；将激光加热后的钕铁硼磁体薄片进行二级时效处理，得钕铁硼磁体成品。现有技术中的磁控溅射、涂覆、电泳沉积等方式都是整体或部分对磁体的加热及时效方式，本专利技术的方法不同于现有技术，本专利技术采用激光对磁体表面进行加热处理，使得稀土化合物中的重稀土原子在这一外界驱动力下进入磁体表层，通过激光加热磁体表面可以控制某一区域重稀土元素进入的量，尤其是可以控制磁体边缘、角落部位的扩散量，进一步提高该区域的反磁化场，从而提高磁体的整体性能。同时，由于控制了表面重稀土元素进入量，因此可以降低磁体表面重稀土化合物涂覆量，可以大幅降低成本。而目前扩散时效方式尚不能实现对磁体表层加热，且重稀土化合物用量较高，增加了成本。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，加工成钕铁硼磁体薄片的磁体原材料可以为烧结态，也可以为时效态。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，所述的稀土化合物包括镨、钕、镝、铽、铁、铜、镓、铝中的一种或多种。作为优选，所述的稀土化合物为由镨、钕、镝、铽、铁、铜、镓、铝随意组合的二元化合物、三元化合物、四元化合物中的一种。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面的厚度为20-40μm。因为一定厚度磁体扩散需要的重稀土化合物含量是固定的，若本专利技术表面涂覆厚度过厚降低了重稀土使用率，增加成本；过薄则使扩散不均匀，没有起到良好的扩散效果。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，激光加热处理中钕铁硼磁体薄片表面激光束截面积为0.5-0.8mm2。在本专利技术中若光束截面积太小影响过程效率；太大降低光斑温度，无法进行晶界扩散。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，激光加热处理时激光斑点处温度为700-950℃。本专利技术磁体激光斑点处温度的测试为红外测量，红外测温仪探测点位于激光在磁体表面的斑点，可在平面360度移动，也可以使用热电偶测量等接触或非接触式的测量方法。钕铁硼材料一级时效温度为700℃-950℃，而重稀土扩散至磁体内部需要处于该温度区间，才能随着磁体中的液相从边缘移动到中心位置，达到最佳的扩散时效结果，可以大幅提高磁体矫顽力。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，激光加热处理在真空度小于10-2Pa或保护气体的条件下进行。在700℃-950℃的时效处理温度下磁体表面极容易氧化，重稀土扩散至磁体内部这一过程受阻，矫顽力提升较小，且方形度变差，因此需要在高真空或保护气体下进行。作为优选，所述的保护气体的压力为30-50kPa。压力过高或过低影响化合物的分解扩散，经不断试验发现在该30-50kPa范围内扩散效果较佳。进一步优选，所述的保护气体为氩气或氦气。在上述提高钕铁硼磁体磁性能的方法中，所述二级时效处理的温度为450-560℃。与现有技术相比，本专利技术采用激光对磁体表面进行加热处理，有效控制某一区域重稀土元素进入的量，尤其是可以控制磁体边缘、角落部位的扩散量，进一步提高该区域的反磁化场，从而提高磁体的整体性能，同时降低磁体表面重稀土化合物涂覆量，大幅度降低成本。附图说明图1为本专利技术钕铁硼磁体表面进行激光加热的辅助扩散示意图。图中，1、磁体；2、稀土化合物；3、激光发射器；4、红外测温仪。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图说明，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。参照图1，将烧结态或者时效态的磁体原材料切片、去油、酸洗等常规工艺加工成钕铁硼磁体薄片。在钕铁硼磁体薄片的上下表面涂覆稀土化合物，置于两个激光发射器中间，并与发射激光方向呈现一定角度，红外测温仪探测点位于激光在磁体表面的斑点。激光发射器与红外测温仪均可以在平面360度移动。调节激光发射器功率后将其打开，通过计算机程序控制使得发射器在水平面移动，红外测温仪通过设定的温度调节程序来反馈调节激光发射器功率大小。在磁体表面四个角落及边缘区域，延长激光扫动时间。最后将激光加热后的钕铁硼磁体薄片进行二级时效处理，得钕铁硼磁体成品。实施例1将50M磁体原材料加工成10mm*10mm*3mm钕铁硼磁体薄片；将稀土化合物(PrNd)70Cu30三元合金与酒精混合，涂覆到钕铁硼磁体薄片表面，厚度约为30μm，然后进行激光加热处理，磁体表面激光束截面积约为0.6mm2，计算机控制激光斑束来回在磁体表面移动，并延长边缘及四角位置的扫动时间，红外测温仪将激光斑点处温度传至计算机，由计算机控制调节激光发射器功率来调节其温度，腔室内氦气压力为40kPa，激光斑点处温度保持900℃；将激光加热后的钕铁硼磁体薄片在500℃下进行二级低温时效处理，得钕铁硼磁体成品。实施例2与实施例1的区别仅在于，该实施例2中稀土化合物涂覆在钕铁硼磁体薄片表面的厚度为20μm。实施例3与实施例1的区别仅在于，该实施例3中稀土化合物涂覆在钕铁硼磁体薄片表面的厚度为40μm。实施例4与实施例1的区别仅在于，该实施例4中激光束截面积为0.7mm2，腔室内氦气压力为35kPa，激光斑点处温度为750℃。实施例5与实施例1的区别仅在于，该实施例5中激光束截面积为0.55mm2，腔室内氦气压力为45kPa，激光斑点处温度为850℃。实施例6与实施例1的区别仅在于，该实施例6中激光束截面积为0.65mm2，腔室内氩气压力为40kPa，激光斑点处温度为880℃。实施例7与实施例1的区别仅在于，该实施例7中激光加热处理的真空度为0.001Pa，激光束截面积为0.5mm2，激光斑点处温度为700℃。实施例8与实施例1的区别仅在于，该实施例8中激光加热处理的真空度为0.005Pa，激光束截面积为0.8mm2，激光斑点处温度为950℃。实施例9与实施例1的区别仅在于，该实施例9中二级低温时效处理的温度为480℃。实施例10与实施例1的区别仅在于，该实施例10中二级低温时效处理的温度为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：将磁体原材料加工成钕铁硼磁体薄片；将稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面，进行激光加热处理；将激光加热后的钕铁硼磁体薄片进行二级时效处理，得钕铁硼磁体成品。

【技术特征摘要】
1.一种提高钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：将磁体原材料加工成钕铁硼磁体薄片；将稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面，进行激光加热处理；将激光加热后的钕铁硼磁体薄片进行二级时效处理，得钕铁硼磁体成品。2.根据权利要求1所述的提高钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，所述的稀土化合物包括镨、钕、镝、铽、铁、铜、镓、铝中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的提高钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，所述的稀土化合物为由镨、钕、镝、铽、铁、铜、镓、铝随意组合的二元化合物、三元化合物、四元化合物中的一种。4.根据权利要求1所述的提高钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，稀土化合物涂覆到钕铁硼磁体薄片表面的厚度为20-40μm。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡岭文，赵家成，张勇，王涌，
申请(专利权)人：宁波金鸡强磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33