一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法技术

本发明专利技术属于磁性材料技术领域，具体涉及一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法。本发明专利技术使用重稀土粉末与有机粘接剂和有机溶剂进行混合搅拌形成重稀土浆料，使用丝网印刷的方式在柔性薄膜上涂覆一层重稀土浆料并固化形成重稀土涂层，之后将重稀土涂层转移至弧型磁体的待扩散表面并使用压力使得重稀土涂层与待扩散表面保持紧密贴合，之后对贴合有重稀土涂层的弧型钕铁硼磁体进行高温扩散时效处理，提高钕铁硼磁体的矫顽力。该方法可以在弧型钕铁硼磁体表面形成均匀可控的重稀土涂覆层确保磁体弧形表面的均匀扩散，且通过丝网印刷与转移涂覆的方式大大提高了重稀土材料的利用率。

A method to improve the coercive force of arc NdFeB magnet

【技术实现步骤摘要】
一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法
本专利技术属于磁性材料
，具体涉及一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法。
技术介绍
烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，被广泛应用于计算机、汽车、医疗及风力发电等领域，随着高速风力发电以及新能源车的发展，对于钕铁硼磁体有了更高的要求，要求其在高温和高速运转情况下仍能保持较高的磁性，这就需要开发出高剩磁和高矫顽力的磁体。且在不同的应用领域中由于考虑磁场的最优化设计，钕铁硼磁体会被设计成各种形状，以应对不同领域及部位的影响，常见的形状主要可以分为方形及弧形，比如瓦型或馒头型。钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料，通过在Nd2Fe14B相的边界处加入镝，铽元素或其合金提高Nd2Fe14B相的结晶磁各向异性，可以有效的提高钕铁硼磁体的矫顽力。依据这个理论，而发展起来的晶界扩散技术由于其优良的性能提升优势和较高的经济价值，已经被广泛的应用于钕铁硼磁体的生产加工过程中，且演变出不同的扩散方式，但传统的扩散技术主要针对的是方型磁体，在针对弧形磁体时例如扩散面为弧形的瓦型或者馒头型磁体大部分的扩散技术不能适用，其余可适用的扩散技术也存在重稀土材料利用率低等问题。日立金属株式会社，公开号为CN101375352A的文件中公开了，使用蒸镀，溅射镀，离子镀方法在钕铁硼表面沉积重稀土层及其合金层后经高温扩散提升磁性能的方法，采用此种方法适用于在包括方型钕铁硼磁体，瓦型，馒头型等弧形钕铁硼磁体表面覆盖一层重稀土膜层之后进行扩散时效提高钕铁硼磁体的矫顽力，但采用此方法镝，铽重稀土元素的利用率较低，导致成本过高。烟台正海磁性材料股份有限公司，公布号为CN103258633的专利技术专利公布了，使用热喷涂的方式在钕铁硼磁体表面喷涂一层Dy或者Tb的重稀土膜层之后进行扩散处理提高钕铁硼磁体的矫顽力。采用此种方法适用于包括方型，瓦型，馒头型磁体等任何形状的磁体进行表面重稀土的获得及扩散，但采用此方法镝，铽元素在喷涂成膜过程中的利用率非常低，导致成本过高，不利于工业生产。日立金属株式会社公开号为JP2018-2390的专利文献公开了使用丝网印刷的方式在磁体表面涂覆一层重稀土粉末与有机溶剂混合形成的浆料涂布物，之后进行扩散时效处理提高钕铁硼磁体的矫顽力。采用此种方法重稀土材料利用率非常高，但丝网印刷的技术方案不能在瓦型或者馒头型钕铁硼磁体的待扩散的弧形面上进行涂覆。。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法，克服上述已有技术适用性不高或者重稀土利用率低等不足的情况，并提供一种主要适用于弧形钕铁硼磁体的矫顽力提升方法，使得重稀土元素利用率高，并且本专利技术的方法操作简单适用性高。为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种弧形钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：a、使用重稀土元素与有机粘接剂、有机溶剂混合配制重稀土浆料，使用丝网印刷的方式在柔性薄膜3表面丝印一层重稀土浆料并烘干固化后形成重稀土涂层2，其中重稀土元素为镝或铽；b、取弧型钕铁硼磁体1并将一侧待扩散弧面竖直向上，将涂覆有重稀土涂层2的柔性薄膜3移至弧型钕铁硼磁体1的待扩散弧面的正上方，并保持柔性薄膜3上的重稀土涂层2中心位置与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面中心位置在竖直方向上完全相对，且重稀土涂层2位于柔性薄膜3与弧型钕铁硼磁体1之间；c、使用陶瓷下压头4对柔性薄膜3施加向下的压力，使涂覆有重稀土涂层2的柔性薄膜3受到向下的压力，并开始与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面接触，并逐步全部相贴；d、将弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头4一起沿竖直方向翻转180°后，按照上述步骤a-c相同的方式，在弧型钕铁硼磁体另一侧待扩散弧面上贴合一层重稀土涂层；e、将两侧待扩散弧面上贴合有重稀土涂层的弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头4一起在惰性气体或者真空条件下进行扩散处理和时效处理。进一步的，所述弧型钕铁硼磁体1的厚度范围为1-15mm。进一步的，所述柔性薄膜3是指厚度在0.05-0.2mm的柔性塑料膜或柔性纸质膜。进一步的，所述重稀土元素为纯金属、合金或化合物粉末中的任一种；所述重稀土元素的粒度为1-200μm。进一步的，所述有机粘接剂为树脂型粘接剂或者橡胶型粘接剂，所述有机溶剂为酮类，苯类或酯类稀释剂。进一步的，所述柔性薄膜3表面的重稀土涂层2中重稀土元素的重量与待涂覆的弧型钕铁硼磁体1的重量比为0.1%-1.5%。进一步的，所述弧型钕铁硼磁体1是指至少有一个待涂覆扩散面为弯曲表面的钕铁硼磁体，所述弯曲表面为凹面或者凸面。进一步的，所述柔性薄膜3上的重稀土涂层2与弧型钕铁硼磁体待扩散弧面的形状和表面积一致，所述陶瓷下压头4的挤压面形状与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面紧密贴合的形状。进一步的，所述陶瓷下压头4的材质为氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷，所述扩散时效过程中陶瓷下压头4始终与重稀土涂层2和弧型钕铁硼磁体1待扩散弧面紧密贴合。进一步的，所述扩散处理分为一级扩散和二级扩散，所述一级扩散的扩散温度为200℃-400℃，扩散时间为2h-4h，二级扩散扩散温为850-950℃，扩散时间为6-72h，所述时效温度为450-650℃，时效时间为3-15h。本专利技术与现有技术相比，其有益之处在于：本专利技术以柔性薄膜为柔性薄膜，通过丝网印刷的方式在柔性薄膜上获得重稀土涂层，大大节省了重稀土材料，之后通过柔性薄膜将重稀土涂覆层运送到弧形钕铁硼磁体的待扩散表面，并通过挤压方式使得重稀土涂层与待扩散弧面紧密贴合，确保了在后续扩散过程中重稀土元素的均匀稳定供应。本专利技术操作简单，生产效率高，重稀土粉末的利用率高，对磁体的外观要求性小。附图说明图1为弧型钕铁硼磁体单侧面挤压贴合重稀土涂层的示意图。图2为弧型钕铁硼磁体双侧面挤压贴合重稀土涂层的示意图。标记说明：1、弧型钕铁硼磁体，2、重稀土涂层，3、柔性薄膜，4、陶瓷下压头。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。预先在柔性薄膜表面制备重稀土涂层，将弧形钕铁硼磁体的待扩散弧面放置在带有重稀土涂层的柔性薄膜正下方，通过在柔性薄膜的上施压，将重稀土涂层贴合至弧形钕铁硼磁体的待扩散弧面，之后进行扩散处理和时效处理。对于本申请中的选材，弧形钕铁硼磁体相对的两个侧面，至少一个面为弯曲表面，弯曲表面为凹面或者凸面，本实施例中，弧形钕铁硼磁体的厚度范围为1-15mm，在该厚度范围内磁体扩散的效果相对比较好，弧形钕铁硼磁体两侧面都为弯曲表面，将弯曲表面作为待扩散弧面进行贴合重稀土涂层。所述柔性薄膜为厚度为0.05-0.2mm的柔性塑料膜或柔性纸质膜，便于施压时弯曲并贴合在弧形钕铁硼磁体的待扩散弧面。重稀土涂层的制备是通过重稀土元素与有机粘接剂、有机溶剂混合配制重稀土浆料，使用丝网印刷的方式在柔性薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弧型钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特征在于，包括如下步骤：/na、使用重稀土元素与有机粘接剂、有机溶剂混合配制重稀土浆料，使用丝网印刷的方式在柔性薄膜（3）表面丝印一层重稀土浆料并烘干固化后形成重稀土涂层（2），其中重稀土元素为镝或铽；/nb、取弧型钕铁硼磁体（1）并将一侧待扩散弧面竖直向上，将涂覆有重稀土涂层（2）的柔性薄膜（3）移至弧型钕铁硼磁体（1）的待扩散弧面的正上方，并保持柔性薄膜（3）上的重稀土涂层（2）中心位置与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面中心位置在竖直方向上完全相对，且重稀土涂层（2）位于柔性薄膜（3）与弧型钕铁硼磁体（1）之间；/nc、使用陶瓷下压头（4）对柔性薄膜（3）施加向下的压力，使涂覆有重稀土涂层（2）的柔性薄膜（3）受到向下的压力，并开始与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面接触，并逐步全部相贴；/nd、将弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头（4）一起沿竖直方向翻转180°后，按照上述步骤a-c相同的方式，在弧型钕铁硼磁体另一侧待扩散弧面上贴合一层重稀土涂层；/ne、将两侧待扩散弧面上贴合有重稀土涂层的弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头（4）一起在惰性气体或者真空条件下进行扩散处理和时效处理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种弧型钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、使用重稀土元素与有机粘接剂、有机溶剂混合配制重稀土浆料，使用丝网印刷的方式在柔性薄膜（3）表面丝印一层重稀土浆料并烘干固化后形成重稀土涂层（2），其中重稀土元素为镝或铽；
b、取弧型钕铁硼磁体（1）并将一侧待扩散弧面竖直向上，将涂覆有重稀土涂层（2）的柔性薄膜（3）移至弧型钕铁硼磁体（1）的待扩散弧面的正上方，并保持柔性薄膜（3）上的重稀土涂层（2）中心位置与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面中心位置在竖直方向上完全相对，且重稀土涂层（2）位于柔性薄膜（3）与弧型钕铁硼磁体（1）之间；
c、使用陶瓷下压头（4）对柔性薄膜（3）施加向下的压力，使涂覆有重稀土涂层（2）的柔性薄膜（3）受到向下的压力，并开始与弧型钕铁硼磁体的待扩散弧面接触，并逐步全部相贴；
d、将弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头（4）一起沿竖直方向翻转180°后，按照上述步骤a-c相同的方式，在弧型钕铁硼磁体另一侧待扩散弧面上贴合一层重稀土涂层；
e、将两侧待扩散弧面上贴合有重稀土涂层的弧型钕铁硼磁体连同陶瓷下压头（4）一起在惰性气体或者真空条件下进行扩散处理和时效处理。


2.如权利要求1所述一种弧型钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特征在于：所述弧型钕铁硼磁体（1）的厚度范围为1-15mm。


3.如权利要求1所述一种弧型钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特征在于：所述柔性薄膜（3）是指厚度在0.05-0.2mm的柔性塑料膜或柔性纸质膜。


4.如权利要求1所述一种弧型钕铁硼磁体矫顽力提升方法，其特征在于：所述重稀土元...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昆昆，王传申，彭众杰，丁开鸿，
申请(专利权)人：烟台首钢磁性材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37