一种高性能R-T-B永磁材料、及其扩散方法和扩散源技术

本发明专利技术公开了一种扩散源，包括稀土卤化物和碱金属卤化物；在温度为700℃

【技术实现步骤摘要】
一种高性能R
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T
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B永磁材料、及其扩散方法和扩散源


[0001]本专利技术涉及稀土永磁材料
，特别是涉及一种高性能R
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T
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B永磁材料、及其扩散方法和扩散源。

技术介绍

[0002]钕铁硼烧结磁体具有高磁能积和高剩磁等优势，在电机、电声器件、计算机硬盘驱动器(HDD)、军工设备、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表等方面受到了广泛应用。
[0003]晶界扩散处理技术是将重稀土附着于钕铁硼磁体表面并通过高温处理过程使其扩散渗入磁体内部的技术。与传统技术相比较，该技术能用较少量重稀土大幅提高磁体矫顽力而保持剩磁几乎不变。虽然，晶界扩散处理对最终磁体性能的改善效果非常明显，但是现有晶界扩散技术存在以下问题：
[0004](1)重稀土利用率低。为获得较为理想的晶界扩散效果，通常元器件表层重稀土扩散源过量施加，造成相当比例的重稀土元素未渗入磁体内，甚至大量重稀土元素进入磁体表层附近区域主相晶粒内部造成材料性能恶化。
[0005](2)扩散率低。重稀土元素沿晶界扩散效率较低，扩散深度有限，无法在厚度较厚的磁体中得到应用。
[0006](3)工艺成本高。扩散需在高温、高真空/惰性气体气氛等严苛条件下进行扩散处理，工艺能耗、辅材消耗等因素导致综合成本较高。
[0007]中国专利(公布日为2017.10.17，公布号CN107256795A)公开了利用两步晶界扩散工艺制备高性能烧结钕铁硼磁体的方法，在烧结钕铁硼磁体表面铺覆低熔点合金扩散源R1
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R2
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TM薄带，其中R1为La、Ce、Pr、Nd中任选，R1为Dy、Tb中至少一种，TM为Cu、Al、Ti、Zn、Co、Ni、Fe中至少一种，通过调节扩散源成分，将合金扩散源熔点控制在450
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700℃范围内，达到最大限度提高Tb/Dy的利用率，避免高温长时间扩散引起晶粒异常长大，为晶界扩散较厚提高可能。
[0008]但是，该专利在进行晶界扩散时，扩散源将完全液化或基本液化，大量的液相会侵蚀烧结磁体的表面；而且，扩散源附着在磁体上下表面同步进行晶界扩散时，下表面的扩散源将会受重力作用无法与磁体紧密接触，且极易出现扩散源分布不均的问题，造成烧结磁体上下表面重稀土扩散效果存在明显差异，尤其下表面的重稀土的利用率和扩散深度明显不足，造成磁体整体磁性能无法满足永磁电机工作要求。

技术实现思路

[0009]鉴于上述情况，为了抑制晶界扩散过程中磁体表面剧烈体扩散对重稀土元素消耗，避免烧结磁体被侵蚀，本专利技术提供一种扩散源，实现高效的利用重稀土元素，改善晶界相和富稀土壳层结构的分布，提高扩散深度，使用该扩散源进行晶界扩散得到的磁体具有较高的矫顽力。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种扩散源，包括稀土卤化物和碱金属卤化物；在温度为700℃
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850℃的条件下，所述扩散源的液相比例为10％～40％，例如可以是液相比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％等；但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0012]所述稀土卤化物为重稀土卤化物，例如可以是Dy的氯化物、Dy的氟化物、Dy的碘化物、Dy的溴化物、Tb的氯化物、Tb的氟化物、Tb的溴化物、Tb的碘化物、Ho的氟化物、Ho的碘化物、Ho的溴化物、Y的氟化物、Y的碘化物、Y的溴化物，但并不仅限于所列举的化合物，属于该类化合物的其他未列举的化合物同样适用。
[0013]所述碱金属卤化物可以是NaCl、KCl、LiCl、NaI、KI、LiI、NaF、KF、LiF，但并不仅限于所列举的化合物，属于该类化合物的其他未列举的化合物同样适用。
[0014]在较佳的实施例中，所述稀土卤化物优选为Dy或Tb的卤化物，进一步优选为稀土氯化物；更进一步为DyCl3或TbCl3。
[0015]在较佳的实施例中，所述碱金属卤化物为碱金属氯化物，优选为NaCl，或KCl，或LiCl。
[0016]在较佳的实施例中，所述扩散源还包括有纳米金属粉末，所述纳米金属粉末为Cu或Al；优选地，所述纳米金属粉末在所述扩散源中的摩尔占比为1
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15mol％。
[0017]在较佳的实施例中，在700℃
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800℃时，所述扩散源的液相比为10％～40％，例如可以是液相比为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％；但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种高性能R
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T
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B永磁材料的扩散方法，将扩散源施加于R
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T
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B烧结磁体的表面，对施加有扩散源的R
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T
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B烧结磁体进行晶界扩散，所述晶界扩散的温度为700℃
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850℃，所述扩散源选自第一方面所述扩散源。
[0019]优选地，将扩散源施加于与R
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T
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B烧结坯体磁化方向垂直的两个取向面。
[0020]第三方面，本专利技术提供一种高性能R
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T
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B永磁材料，经过第二方面所述扩散方法处理得到。
[0021]优选地，所述R
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T
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B永磁材料，含有R2Fe
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B型主相，并至少包括如下成分：27wt％
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33wt％的R，所述R为包括Nd的至少一种稀土元素；0.83wt％
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1.06wt％的B，所述T为Fe、Co、Ni中的至少一种，其含量为65.2wt％
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70.5wt％。
[0022]优选地，施加了扩散源的表面为扩散表面，与所述扩散表面距离超过400μm的区域检测不到卤元素,优选的，所述区域晶界卤元素含量在0.04at％以下。卤元素的检测设备为FE
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EPMA(场发射电子探针显微分析)检测的检测限为100ppm左右，FE
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EPMA设备最高分辨率达到3nm。
[0023]本专利技术公布的数字范围包括这个范围的所有点值。
[0024]本专利技术采用稀土卤化物
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碱金属卤化物的熔盐体系作为扩散源材料,可在晶界扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩散源，其特征在于，包括稀土卤化物和碱金属卤化物组成的熔盐；在温度为700℃
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850℃的条件下，所述熔盐的液相比例为10％～40％。2.根据权利要求1所述扩散源，其特征在于：所述稀土卤化物为重稀土卤化物，优选为Dy或Tb的卤化物，进一步优选为稀土氯化物；更进一步为DyCl3或TbCl3。3.根据权利要求1或2所述扩散源，其特征在于：所述碱金属卤化物为碱金属氯化物，优选为NaCl，或KCl，或LiCl。4.根据权利要求1
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3任一项所述扩散源，其特征在于：所述扩散源还包括有纳米金属粉末，所述纳米金属粉末为Cu粉或Al粉；优选地，所述纳米金属粉末在所述扩散源中的摩尔占比为1
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15mol％。5.根据权利要求1
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4任一项所述扩散源，其特征在于：在700℃
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800℃时，所述熔盐的液相比为10％～40％。6.一种高性能R
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T
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B永磁材料的扩散方法，其特征在于：将扩散源施加于R
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T
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B烧结磁体的表面，对施加有扩散源的R
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T
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B烧结磁体进行晶界扩散，所述晶界扩散的温度为700℃
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850℃，所述扩散源选自权利要求1
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5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟可祥，师大伟，
申请(专利权)人：福建省长汀金龙稀土有限公司厦门钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：