一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，将含有稀土元素的粉末包覆在烧结钕铁硼薄片磁体的表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使涂层中的稀土元素进入所述的烧结钕铁硼薄片磁体的内部，含有稀土元素的粉末为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物；优点是稀土氧化物与储氢合金氢化物两者发生氧化还原反应，稀土元素被还原出来，储氢合金氢化物在扩散处理时放出氢气，从而显著提高稀土元素的扩散效率，增加稀土元素的扩散深度，使烧结钕铁硼薄片磁体内部不同位置处稀土元素含量差异缩小，在明显提高矫顽力的同时，保证剩磁下降不明显，且可以进行大批量生产，不会影响最终烧结钕铁硼薄片磁体的方形度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高烧结钕铁硼磁体磁性能的方法，尤其是涉及一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法。
技术介绍
烧结钕铁硼磁体具有优异的综合磁性能，被广泛用于航空航天、微波通讯技术、汽车工业、仪器仪表及医疗器械等领域。而近年来，高性能烧结钕铁硼应用市场快速向小型化、轻型化和薄片化方向发展，烧结钕铁硼薄片磁体(厚度在15mm以下的烧结钕铁硼磁体)在风电、变频压缩机、混合动力等高端领域的推广速度和应用范围迅速扩大，市场对其性能提出了更高的要求，不仅要求具有高的剩磁，而且要求具有高的矫顽力。传统提高烧结钕铁硼薄片磁体矫顽力的方法主要是在烧结钕铁硼薄片磁体中添加Dy或Tb等重稀土元素，Dy或Tb等重稀土元素通过在原材料熔炼过程中添加含有Dy或Tb等重稀土元素的金属或合金，或采用双合金的方式进行添加。但是，采用这些方法添加的重稀土元素大部分进入钕铁硼主相中，只有少量的分布于晶界，造成重稀土元素的利用率低，同时由于主相中大量Dy或Tb等重稀土元素的引入会导致烧结钕铁硼薄片磁体剩磁及最大磁能积明显下降。为了避免在提高烧结钕铁硼薄片磁体矫顽力的过程中，出现剩磁及最大磁能积明显下降，目前，提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法主要为晶界扩散法。该方法中首先将稀土金属粉末或稀土化合物粉末包覆在烧结钕铁硼薄片磁体表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使表面涂层中含有的稀土元素进入烧结钕铁硼薄片磁体内部，其中包覆方式可以为喷涂、浸渍、蒸镀、磁控溅射或者电镀等。该方法中，进入烧结钕铁硼薄片磁体内部的稀土元素主要分布在烧结钕铁硼薄片磁体的晶界和主相外延层处，由此使烧结钕铁硼薄片磁体的矫顽力提高的同时而剩磁下降不明显。但是该方法存在以下问题：当使用稀土金属粉末时，在扩散处理过程中，稀土元素比较容易进入烧结钕铁硼薄片磁体内部，在剩磁下降不明显的前提下其矫顽力提高明显，但是稀土金属粉末在空气环境中不稳定，在存储和形成表面涂层的过程中需要进行气氛保护，难以进行大批量生产；当使用稀土化合物粉末时，稀土化合物在空气环境中稳定性较高，在存储和形成表面涂层的过程中不需要进行气氛保护，但是扩散处理过程中稀土化合物却不易分解，以致在稀土元素难以扩散进入烧结钕铁硼薄片磁体内部，从而造成烧结钕铁硼薄片磁体矫顽力提高不明显，同时会影响最终烧结钕铁硼薄片磁体的方形度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，该方法在明显提高矫顽力的同时，保证剩磁下降不明显，且可以进行大批量生产，不会影响最终烧结钕铁硼薄片磁体的方形度。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，首先将含有稀土元素的粉末包覆在所述的烧结钕铁硼薄片磁体的表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使表面涂层中含有的稀土元素进入所述的烧结钕铁硼薄片磁体的内部，所述的含有稀土元素的粉末为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物。所述的含有稀土元素的粉末中，所述的稀土氧化物的粉末的质量百分比为70％～99.9％，所述的储氢合金氢化物的粉末的质量百分比为0.1％～30％。通过控制稀土氧化物的粉末和储氢合金氢化物的粉末的质量百分比，可以有效控制扩散处理过程中储氢合金氢化物中氢气的释放，避免过量的氢进入烧结钕铁硼薄片磁体内部对烧结钕铁硼薄片磁体的力学性能产生不良影响。所述的稀土氧化物为钪、钇和镧系元素的氧化物中的一种或者至少两种的混合物。所述的稀土氧化物为镝、铽和钬的氧化物中的一种或者至少两种的混合物。该方法中，镝、铽和钬的氧化物在空气环境中较稳定，与储氢合金氢化物发生氧化还原反应后，镝、铽和钬进入烧结钕铁硼磁体晶界相和主相外延层，显著提高磁体矫顽力。所述的储氢合金氢化物为碱金属氢化物、碱金属合金氢化物、碱土金属氢化物、碱土金属合金氢化物、稀土氢化物和稀土合金氢化物中的一种或者至少两种的混合物。该方法中，储氢合金氢化物扩散热处理时易于分解释放氢气，产生还原气氛，利于后续晶界扩散。所述的储氢合金氢化物为碱土金属氢化物和稀土氢化物中的一种或者至少两种的混合物。所述的稀土氧化物的粉末比表面积平均粒度≤10μm。该方法中，稀土氧化物的粉末粒度较小，可以与烧结钕铁硼薄片磁体的表面接触充分，更易于稀土元素扩散进入烧结钕铁硼薄片磁体内部，提高稀土利用率。所述的储氢合金氢化物的粉末比表面积平均粒度≤2mm。所述的储氢合金氢化物的粉末比表面积平均粒度≤100μm。该方法中，储氢合金氢化物的粉末粒度在小于100μm时，储氢合金氢化物粉末与稀土氧化物粉末接触充分，在后续扩散处理加热时储氢合金氢化物放出的氢气与稀土氧化物反应更充分，有利于稀土元素扩散进入烧结钕铁硼薄片磁体内部。所述的扩散处理为在700℃～1000℃条件下保温1h～30h，所述的时效处理为在400℃～600℃条件下保温1h～10h。与现有技术相比，本专利技术的优点在于首先将含有稀土元素的粉末包覆在烧结钕铁硼薄片磁体的表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使表面涂层中含有的稀土元素进入烧结钕铁硼薄片磁体的内部，含有稀土元素的粉末为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物，烧结钕铁硼薄片磁体表面形成表面涂层的材料为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物，稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物在空气环境中性能较稳定，表面涂层的形成过程易于操作，在对烧结钕铁硼薄片磁体进行加热扩散处理时，混合物中的稀土氧化物与储氢合金氢化物两者发生氧化还原反应，稀土氧化物中的稀土元素被还原出来，烧结钕铁硼薄片磁体表面形成易于扩散的稀土元素，储氢合金氢化物在加热扩散处理时会放出氢气，烧结钕铁硼薄片磁体处于氢气还原气氛中，扩散进入烧结钕铁硼薄片磁体内部的稀土元素不会再次被烧结钕铁硼薄片磁体中存在的氧元素氧化，由此保证稀土元素扩散到烧结钕铁硼薄片磁体的内部而不停留在内部靠近表面处，由此可以显著提高稀土元素的扩散效率，增加稀土元素的扩散深度，使烧结钕铁硼薄片磁体内部不同位置处稀土元素含量差异缩小，在明显提高矫顽力的同时，保证剩磁下降不明显，且可以进行大批量生产，不会影响最终烧结钕铁硼薄片磁体的方形度。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例一：一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，包括以下步骤：①制备含有稀土元素的悬浊液：含有稀土元素的悬浊液由氧化镝Dy2O3的粉末和氢化钙CaH2的粉末混合后均匀分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，首先将含有稀土元素的粉末包覆在所述的烧结钕铁硼薄片磁体的表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使表面涂层中含有的稀土元素进入所述的烧结钕铁硼薄片磁体的内部，其特征在于所述的含有稀土元素的粉末为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，首先将含有稀土元素的粉末包覆在
所述的烧结钕铁硼薄片磁体的表面形成表面涂层，然后进行扩散处理和时效处理使表面
涂层中含有的稀土元素进入所述的烧结钕铁硼薄片磁体的内部，其特征在于所述的含有
稀土元素的粉末为稀土氧化物的粉末与储氢合金氢化物的粉末的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种提高烧结钕铁硼薄片磁体性能的方法，其特征在于所
述的含有稀土元素的粉末中，所述的稀土氧化物的粉末的质量百分比为70％～99.9％，所
述的储氢合金氢化物的粉末的质量百分比为0.1％～30％。
3.根据权利要求1所述的一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，其特征在于
所述的稀土氧化物为钪、钇和镧系元素的氧化物中的一种或者至少两种的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，其特征在于
所述的稀土氧化物为镝、铽和钬的氧化物中的一种或者至少两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种提高烧结钕铁硼薄片磁体磁性能的方法，其特征在于
所述的储氢合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆忠，石高阳，张民，丁勇，吕向科，胡依群，
申请(专利权)人：宁波韵升股份有限公司，宁波韵升磁体元件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33