烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备制造技术

本发明专利技术公开了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备。该工艺包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。基于该工艺和设备，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，进而有效控制成本，提升磁体性能。提升磁体性能。提升磁体性能。

【技术实现步骤摘要】
烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备


[0001]本专利技术涉及烧结钕铁硼磁体的晶界扩散工艺领域，尤其涉及烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备。

技术介绍

[0002]烧结钕铁硼永磁材料具有优异的综合磁性能，是当今世界上发展最快的永磁材料。近年来，新能源汽车、风力发电和变频电机等低碳经济的发展对烧结钕铁硼磁体的磁性能提出了更高的要求，但是由于烧结钕铁硼温度稳定性较差，因此限制了在这些领域的应用。为了提高烧结钕铁硼磁体的热稳定性和矫顽力，传统工艺在烧结钕铁硼磁体中添加重稀土Dy、Tb或含重稀土元素化合物，但是过量添加Dy或Tb会导致剩磁显著下降，且成本增加。晶界扩散技术既可以有效改善烧结钕铁硼磁体的热稳定性，又可以实现磁体矫顽力的大幅提升，同时降低了制造成本，节约了重稀土资源。
[0003]目前烧结NdFeB磁体生产商使用晶界扩散技术主要有蒸发晶界扩散方法、PVD磁控溅射法和表面涂覆法：
①
、蒸发：在钕铁硼磁体表面蒸镀Dy/Tb工艺是将重稀土元素或其化合物和原始待处理样品放在蒸渡炉内，利用高温加热使重稀土元素高温蒸发，并在外来惰性气体的诱导下沉积在原始磁体表面并沿着晶界向磁体内部扩散。采用蒸镀扩散方法是可以在高温加热的状态下，Dy/Tb蒸镀源的升华、在钕铁硼表面沉积以及在磁体内的扩散过程同时进行，使用蒸镀扩散法的优点是使重稀土元素扩散的更加充分，缺点是磁体一致性难以控制，设备能耗高；
②
、PVD：即采用磁控溅射方式，将Dy、Tb或者含重稀土元素物质制作成靶材，利用磁控溅射将靶材物质溅射至磁体表面，磁体经过热处理扩散，使重稀土元素扩散至烧结NdFeB中，从而提高烧结NdFeB矫顽力，PVD优势在于涂覆均匀，产品稳定性好，但PVD设备投资成本和生产成本非常的高，目前市场中使用最多的均为平面阴极PVD设备，平面阴极靶材利用率低，导致大部分靶材需要回收处理，提高了生产成本，降低了此类方式的成本优势；
③
、表面涂覆法是指将稀土化合物直接涂覆在原始磁体样品表面，经干燥处理后在惰性气体氛围下进行高温热处理扩散。使用此方法可以显著提高磁体的矫顽力，优点是工艺简单方便，缺点是涂覆量不易控制，容易导致涂覆不均匀，扩散不充分。

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和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0005]本专利技术的一个目的是提供烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备，其可以将含稀土元素的粉末精准均匀地涂覆在磁体表面，保证稀土元素可以均匀扩散，进而提升磁体性能。
[0006]第一方面，提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，包括：
[0007]对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；
[0008]向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；
[0009]对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。
[0010]可选地，所述对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
[0011]对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
[0012]可选地，所述涂料盛放于容器内，所述容器内部设置有上下贯通的导流通道，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间；
[0013]所述对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
[0014]在所述导流通道的内部向所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生从所述导流通道的下部流入而从所述导流通道的上部流出的循环流动，从而使所述涂料液面在所述导流通道的上方的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
[0015]可选地，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：
[0016]传送所述磁体，使所述磁体的下表面浸入至所述局部区域以下一定深度，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位。
[0017]可选地，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：
[0018]连续传送多个所述磁体，使多个磁体的下表面的待涂覆部位依次与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述多个磁体的待涂覆部位。
[0019]可选地，所述含稀土元素的粉末为稀土氧化物粉末、稀土氟化物粉末、稀土单质粉末和含有稀土元素的合金粉末中的一种或者几种所组成的混合物；其中，所述稀土氧化物为Tb2O3，Dy2O3，Pr6O
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，Nd2O3和CeO2中的一种或者几种的混合物，所述稀土氟化物为TbF3，DyF3，PrF3和NdF3中的一种或者几种的混合物，所述含稀土元素的合金含有Fe，Al，Cu，Ga，Ti，Zr和Nd中一种或几种金属元素，所述稀土单质为Tb，Dy，Pr，Nd，Ce，Ho和Gd中的一种或者几种的混合物。
[0020]第二方面，提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，包括：
[0021]容器，其内盛放有涂料；
[0022]扰流装置，其设置于所述容器，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；
[0023]传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及
[0024]磁体热处理装置。
[0025]可选地，所述扰流装置包括搅拌机构，所述搅拌机构设置于所述容器内部，用于对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部
区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
[0026]可选地，所述扰流装置包括上下贯通的导流通道，所述导流通道设置于所述容器内部，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间，所述搅拌机构设置于所述导流通道的内部。
[0027]可选地，所述导流通道由一对彼此相对设置的导流板构成；或者所述导流通道由两对导流板构成，每对导流板彼此相对设置。
[0028]可选地，所述运载机构为磁吸吊具。
[0029]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0030]本专利技术实施例提供了烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，该工艺包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。2.如权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。3.如权利要求2所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述涂料盛放于容器内，所述容器内部设置有上下贯通的导流通道，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间；所述对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：在所述导流通道的内部向所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生从所述导流通道的下部流入而从所述导流通道的上部流出的循环流动，从而使所述涂料液面在所述导流通道的上方的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。4.如权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：传送所述磁体，使所述磁体的下表面浸入至所述局部区域以下一定深度，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位。5.如权利要求4所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述含稀土元素的粉末为稀土氧化物粉末、稀土氟化物粉末、稀土单质粉末和含有稀土元素的合金粉末中的一种或者几种所组成的混合物；其中，所述稀土氧化物为Tb2O3，D...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡元磊，
申请(专利权)人：北京京磁电工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：