一种提高钕铁硼磁体性能的方法及高矫顽力钕铁硼磁体技术

本发明专利技术揭示了一种提高钕铁硼磁体性能的方法及高矫顽力钕铁硼磁体。所述提高钕铁硼磁体性能的方法包括：使铁磁性合金扩散源粉末在磁力吸附作用下沉积在经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体表面，获得待扩散磁体；对所述待扩散磁体进行扩散热处理。本发明专利技术从根本上避免了常规的粉末涂附沉积扩散方式引入杂质对磁体性能的不利影响，在做到稀土高质化利用的基础上，大幅提高磁体的服役稳定性，整体工艺流程简单，扩散效果稳定，适用面广阔，适用于批量化生产高性能磁体。生产高性能磁体。生产高性能磁体。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钕铁硼磁体性能的方法及高矫顽力钕铁硼磁体


[0001]本专利技术属于稀土永磁材料
，具体涉及一种提高钕铁硼磁体性能的方法及高矫顽力钕铁硼磁体。

技术介绍

[0002]晶界扩散技术作为提升钕铁硼磁体矫顽力的有效手段，在近年来取得飞速发展。其原理是将具有改性作用的扩散源附着沉积在磁体表面，通过一定的热处理工艺使得扩散源中改性元素沿着磁体晶界通道扩散进入磁体内部，可有效降低磁体晶粒表面缺陷或优化磁体组织结构，实现强化主相晶粒表面各向异性场的磁硬化作用或优化构建连续晶界相的去磁交换耦合作用，最终在不过分损伤磁体剩磁的条件下大幅提升磁体矫顽力。经过多年的发展，扩散源物质已由最初的稀土单质、氧化物或氟化物发展为如今的低熔点稀土合金，扩散源附着沉积的方式也逐步多样化，包含蒸镀、磁控溅射、电泳沉积、喷涂、丝网印刷等。为了适应具有较好扩散效果的低熔点稀土合金扩散源的产业化应用，将合金扩散源优先制备成粉末，再进行喷涂或丝网印刷等粉末涂附沉积方式成为主流。上述粉末涂附沉积方式通常需要将稀土合金粉末与溶剂或胶质混合制备成粉末料浆，才能保证在扩散热处理前扩散源与磁体基体有足够的粘接接触或粘接强度，避免涂附后磁体在移动过程中扩散源脱落导致的扩散效果严重损伤。然而，稀土合金粉末在与溶剂混合过程、溶剂挥发或脱胶过程易导致稀土成分的氧化，使扩散源(改性元素)不能达到预期的扩散效果，且溶剂或胶质的残留(碳、氧残留)将对最终扩散磁体的性能产生不利影响。
[0003]鉴于此，设计一种扩散源附着沉积方法，在保证扩散源与磁体基体足够粘接强度的条件下，避免溶剂或胶质的引入，将有利于提升晶界扩散技术对磁体矫顽力的增强效果，有效推动稀土低熔点合金扩散源的应用与发展。
[0004]经检索，专利CN115846645A公开了一种用于扩散钕铁硼磁体的带磁性的扩散合金粉及其应用，该专利技术方案可避免常规扩散源浆料涂覆导致的碳残留对扩散磁体的影响，然而该技术方案对于较厚磁体扩散效果差(稀土含量较低，对于5mm以上磁体性能增幅较小)，且扩散后磁体剩磁大幅下降(降幅超1.0kGs)，降幅远超碳残留导致的剩磁损伤；实际应用中磁性粉末易在磁体表面团聚(粉末呈团状包裹磁体)，磁体性能波动较大，难以实现高效批量化制备扩散磁体，产业化应用困难。因而，专利技术一种利用磁力吸附沉积并扩散的方法，优化扩散源磁性粉末组成及磁体磁化方式，避免磁体剩磁大幅损伤；同时匹配扩散源组成与磁体表磁分布，使磁性扩散源粉末易均匀附着在磁体表面且适用于批量化生产，对于当前磁体晶界扩散技术的发展具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种提高钕铁硼磁体性能的方法及高矫顽力钕铁硼磁体，以克服现有技术中存在的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术实施例采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术提供了一种提高钕铁硼磁体性能的方法，包括：
[0008]使铁磁性合金扩散源粉末在磁力吸附作用下沉积在经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体表面，获得待扩散磁体；
[0009]对所述待扩散磁体进行扩散热处理；
[0010]其中，所述铁磁性合金扩散源粉末的化学式为R
a
M1
b
M2
(100
‑
a
‑
b)
，R包括Dy、Tb、Pr、Nd、Ho、La、Ce、Y、Gd的一种或多种，M1为铁磁性金属元素，M2包括Al、Cu、Ga、Zr、Ti、Nb、Zn、Mg、Mn的一种或多种，其中a、b为所述扩散源粉末的原子百分比，75≤a≤95，5≤b≤25，且a+b≤100。
[0011]进一步地，所述经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体表面的表磁为5～500Gs。
[0012]进一步地，所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，具体包括：所述钕铁硼磁体充磁时，充磁线圈法线与磁体C轴之间的磁偏角小于5度。
[0013]进一步地，所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，具体包括：将所述经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体埋没于所述铁磁性合金扩散源粉末中，之后取出，从而获得所述待扩散磁体。
[0014]进一步地，所述铁磁性合金扩散源粉末的粒径为1～100μm。
[0015]更进一步地，所述铁磁性金属元素包括Fe、Co、Ni的一种或多种。
[0016]进一步地，所述的扩散热处理具体包括：
[0017]先在真空条件下对所述待扩散磁体进行扩散处理，扩散温度为850～950℃，扩散时间为4～20h，之后快速冷却至室温；
[0018]之后在真空条件下对经过所述扩散处理的所述磁体进行回火处理，回火温度为450～650℃，回火时间为1.5～6h，之后快速冷却至室温。
[0019]更进一步地，所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，具体包括：将所述待扩散磁体置入真空热处理炉中，并设置所述真空热处理炉内的真空度优于10
‑3Pa，之后使所述待扩散磁体随炉升温至扩散温度并保温，然后快速冷却至室温，其后使经过所述扩散处理的所述磁体重新随炉升温至回火温度并保温，而后快速冷却至室温。
[0020]本专利技术还提供了一种高矫顽力钕铁硼磁体，所述高矫顽力钕铁硼磁体是由前述方法制得。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0022](1)本专利技术提高钕铁硼磁体性能的方法，从根本上避免了常规的粉末涂附沉积扩散方式引入杂质对磁体性能的不利影响，在做到稀土高质化利用的基础上，大幅提高磁体的服役稳定性，整体工艺流程简单，扩散效果稳定，适用面广阔，制备出的产品一致性、重复性较好，适用于批量化生产高性能磁体，尤其适合企业自动化生产。
[0023](2)本专利技术提高钕铁硼磁体性能的方法中使用的铁磁性合金扩散源粉末，将铁磁性金属元素的含量控制在5wt％
‑
25wt％之间，若铁磁性金属元素的含量太高(含量大于25wt％)，粉末的磁性就会更强，难以控制磁力吸附过程中铁磁性合金扩散源粉末的量，大量粉末会团聚、堆积在磁体表面，不仅影响后续的扩散过程，也直接影响制备磁体的磁性能；同时，具有更多的稀土元素和更少的铁磁性金属元素，这样的组合不仅能够更好的发挥其本质上的扩散作用，而且能够保证磁力吸附过程中基体与扩散源间合适的结合力，更多的Dy、Tb、Pr、Nd、Ho、La、Ce、Y、Gd等稀土元素，更少的Fe、Co、Ni元素是制备高性能磁体的基
础；此外，铁磁性合金扩散源粉末，其粒径介于1～100μm之间，更有利于磁力吸附沉积，便于后续的扩散处理工艺；粒径过大，经过吸附后扩散源粉末之间的间距会更大，容易在磁体表面团聚，导致其分布极不均匀，并不利于后续扩散；粒径过小，扩散源粉末的比表面积更大，表面能更大，更容易被氧化，生产、保存、吸附及扩散处理过程也会增加难度；此外，只有这种成分、粒径的扩散源粉末，在充磁后具有大小合适表磁的磁体，才可以进行本专利技术的埋覆处理，只有这样磁体表面才会具有合适量的粉末，不仅便于磁粉的清理与回收、节约磁粉的用量，也符合稀土元素的集约化利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高钕铁硼磁体性能的方法，其特征在于，包括：使铁磁性合金扩散源粉末在磁力吸附作用下沉积在经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体表面，获得待扩散磁体；对所述待扩散磁体进行扩散热处理；其中，所述铁磁性合金扩散源粉末的化学式为R
a
M1
b
M2
(100
‑
a
‑
b)
，R包括Dy、Tb、Pr、Nd、Ho、La、Ce、Y、Gd的一种或多种，M1为铁磁性金属元素，M2包括Al、Cu、Ga、Zr、Ti、Nb、Zn、Mg、Mn的一种或多种，其中a、b为所述扩散源粉末的原子百分比，75≤a≤95，5≤b≤25，且a+b≤100。2.根据权利要求1所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，其特征在于：所述经过充磁或磁化处理的钕铁硼磁体表面的表磁为5～500Gs。3.根据权利要求2所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，其特征在于，具体包括：所述钕铁硼磁体充磁时，充磁线圈法线与磁体C轴之间的磁偏角小于5度。4.根据权利要求1所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，其特征在于：所述钕铁硼磁体的厚度为2～10mm；和/或，所述钕铁硼磁体的形状为方形或圆柱状。5.根据权利要求1所述的提高钕铁硼磁体性能的方法，其特征在于，具体包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹帅，郑双昱，熊志伟，丁广飞，郭帅，郑波，陈仁杰，闫阿儒，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：