提高烧结钕铁硼矫顽力的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高烧结钕铁硼矫顽力的方法，包括：步骤一、制备厚度为1～8mm的待加工烧结钕铁硼磁体薄片；步骤二、取重稀土粉末和含铝的金属粉末混匀，得混合粉末；步骤三、将混合粉末均匀分撒在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面，加热至400～700℃使含铝的金属粉末融化成液态，保温3～20s后，迅速降温至15～23℃使混合粉末凝固成膜并粘附在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面；步骤四、将待加工的烧结钕铁硼磁体薄片翻转180

【技术实现步骤摘要】
提高烧结钕铁硼矫顽力的方法


[0001]本专利技术涉及钕铁硼磁体加工
更具体地说，本专利技术涉及一种提高烧结钕铁硼矫顽力的方法。

技术介绍

[0002]钕铁硼作为当前磁性最强的永磁体，与传统永磁材料相比，其具有较高的永磁特性和高性价比。目前钕铁硼广泛应用于内燃机和新能源汽车、风电、信息产业、消费电子、家电、电梯、磁医疗技术等重要领域。经过多年的发展，烧结钕铁硼性能得到了不断的提升，剩磁和最大磁能积基本已经接近理论值，而矫顽力约为理论值的20-30％。近年来，烧结钕铁硼磁体在混合动力汽车等电动机领域需求日益增大，且电动机工作条件相对恶劣，这对烧结钕铁硼矫顽力提出了更高的要求。
[0003]通过磁控溅射法使烧结钕铁硼表面附着一层Tb或Dy等重稀土金属，并通过后期热处理工艺，晶界处富钕相经加热液化，使得附着在磁铁表面的重稀土金属沿着晶界扩散到烧结钕铁硼内部，直至主相粒子周围边界，可提升钕铁硼的各向异性场进而提升烧结钕铁硼的矫顽力，且由于Dy或Tb只是聚集在主相粒子的边界，故对剩磁Br影响不大，但这种工艺方法对设备有着较高的要求，且靶材种类有限、重稀土靶材利用率较低，处理费用成本较高，无法广泛推广使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本专利技术还有一个目的是提供一种提高烧结钕铁硼矫顽力的方法，其利用铝对钕铁硼磁体晶界流动性增强的作用，提高重稀土元素渗透效率和渗透深度，进而提高烧结钕铁硼矫顽力。
[0006]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种提高烧结钕铁硼矫顽力的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、取烧结后的钕铁硼磁体加工至厚度为1～8mm的薄片，然后进行除油除杂并干燥，得待加工烧结钕铁硼磁体薄片；
[0008]步骤二、分别取重稀土粉末和含铝的金属粉末进行混粉，混合均匀得混合粉末；
[0009]步骤三、将混合粉末均匀分撒在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面，以 100～150℃/min的加热速率快速加热至400～700℃使含铝的金属粉末融化成液态，保温 3～20s后，以80～130℃/min的降温速率迅速降温至15～23℃使混合粉末凝固成膜并粘附在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面；
[0010]步骤四、将待加工的烧结钕铁硼磁体薄片翻转180
°
，在其翻转后的上表面均匀分撒混合粉末，以100～150℃/min的加热速率快速加热至400～700℃使含铝的金属粉末融化成液态，保温3～20s后，以80～130℃/min的降温速率迅速降温至15～23℃使混合粉末凝固成膜并粘附在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片翻转后的上表面；
[0011]步骤五、将表面覆着混合粉末膜的烧结钕铁硼磁体薄片放入真空炉进行回火热处理；
[0012]其中，步骤二、步骤三、步骤四均在氮气或氩气保护条件下进行；
[0013]步骤二中混粉过程可以在三维混粉机中进行，混粉时间为2～4h；
[0014]步骤三中加热方式可以为激光加热。
[0015]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述含铝的金属粉末为铝、铝铜合金、铝锌合金中的至少一种，所述含铝的金属粉末粒径为0.5～100μm。即所述含铝的金属粉末为铝单质、铝铜合金、铝锌合金中的至少一种经加工后制得的粒径为0.5～100μm 的粉末颗粒单品或混合物。
[0016]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述铝铜合金和所述铝锌合金中铝含量不低于20％。
[0017]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述重稀土粉末为氧化镝、氧化铽、氟化镝、氟化铽、镝合金、铽合金中的至少一种，所述重稀土粉末粒径为0.5～50μm。即所述重稀土粉末为氧化镝、氧化铽、氟化镝、氟化铽、镝合金、铽合金中的至少一种经加工后制得的粒径为0.5～50μm的粉末颗粒单品或混合物。
[0018]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述重稀土粉末和所述含铝的金属粉末按重量比例为5:1～50:1进行混合。
[0019]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述混合粉末在所述待加工的烧结钕铁硼磁体薄片表面分撒量为2～20mg/cm2。
[0020]优选的是，所述的提高烧结钕铁硼矫顽力的方法中，所述步骤五中的回火处理方式为：将表面覆着混合粉末膜的烧结钕铁硼磁体薄片加热至850～950℃，保温3～8h，空冷至室温，然后再加热至470～620℃，保温3～8h，空冷至室温。
[0021]本专利技术方法中提高烧结钕铁硼矫顽力的原理为：含铝的金属粉末液化后将重稀土粉末包围，并均匀分布在烧结钕铁硼表面，在降温固化时，含铝的金属成膜，将重稀土粉末紧密粘附在钕铁硼磁体表面，在热处理过程中，部分铝元素进入富Nd液相，改善富Nd液相和Nd2Fe14B固相的浸润角，使富Nd相更佳均匀的沿晶界分布，同时，重稀土元素随着浸润角的改善更加容易向钕铁硼磁体内部扩散，以减少渗透时间，增加渗透深度，重稀土元素渗入到钕铁硼磁体内部后在Nd2Fe14B相表面取代Nd，形成具有更高各项异性场的固相物，进而提升烧结钕铁硼的矫顽力。
[0022]本专利技术至少包括以下有益效果：一、采用本专利技术方法更能显著提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力，且对剩磁和最大磁能积影响较小；二、本专利技术方法操作简单、实用性强，重稀土金属利用率高；三、含铝的金属粉末液化温度低，可降低能源消耗，且其固化后可将重稀土粉末与钕铁硼磁体牢固黏贴在一起，不易脱落；四、铝元素进入富Nd液相，可改善富 Nd液相和Nd2Fe14B固相的浸润角，使富Nd相更佳均匀的沿晶界分布，重稀土元素随着浸润角的改善更加容易向钕铁硼磁体内部扩散，可减少渗透时间，增加渗透深度；五、本专利技术可同时扩散多种重稀土元素。
[0023]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0026]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0027]实施例1
[0028]步骤一、取牌烧结钕铁硼基材加工至厚度为1mm的薄片，然后进行除油除杂并干燥，得待加工烧结钕铁硼磁体薄片；
[0029]步骤二、分别取粒径为0.5μm氧化铽粉末和粒径为100μm铝粉末，在氮气保护下按重量比为5:1用三维混粉机中进行混和2h，混合均匀得混合粉末；
[0030]步骤三、在氩气保护下，将混合粉末均匀分撒在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面，保证混合粉末的分撒量为2mg/cm2，再用激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.提高烧结钕铁硼矫顽力的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、取烧结后的钕铁硼磁体加工至厚度为1～8mm的薄片，然后进行除油除杂并干燥，得待加工烧结钕铁硼磁体薄片；步骤二、分别取重稀土粉末和含铝的金属粉末进行混粉，混合均匀得混合粉末；步骤三、将混合粉末均匀分撒在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面，以100～150℃/min的加热速率快速加热至400～700℃使含铝的金属粉末融化成液态，保温3～20s后，以80～130℃/min的降温速率迅速降温至15～23℃使混合粉末凝固成膜并粘附在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片的上表面；步骤四、将待加工的烧结钕铁硼磁体薄片翻转180
°
，在其翻转后的上表面均匀分撒混合粉末，以100～150℃/min的加热速率快速加热至400～700℃使含铝的金属粉末融化成液态，保温3～20s后，以80～130℃/min的降温速率迅速降温至15～23℃使混合粉末凝固成膜并粘附在待加工的烧结钕铁硼磁体薄片翻转后的上表面；步骤五、将表面覆着混合粉末膜的烧结钕铁硼磁体薄片放入真空炉进行回火热处理；其中，步骤二、步骤三、步骤四均在氮气或氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐天平，刘永广，左志军，李一萌，
申请(专利权)人：廊坊京磁精密材料有限公司，
类型：发明
国别省市：