[发明专利]一种高性价比高耐腐蚀性烧结钕铁硼磁体及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体及其制备方法，属于稀土永磁材料领域，具体为一 种高性价比高耐腐蚀性烧结钕铁硼磁体及制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼自1983年问世以来，以其优异的磁性能迅速得到推广和应用， 被广泛应用于计算机、电子、通信、办公自动化、汽车、机械、医疗等产业。 中国得天独厚的稀土资源优势为发展烧结钕铁硼产业提供了极为有利的条件， 目前我国烧结钕铁硼磁体的生产能力与实际产量均处于世界领先地位。随着世 界风电产业的兴起以及我国丰富的风能资源，必将带来我国烧结钕铁硼产业发 展的新高潮。

烧结钕铁硼由于其超高磁能密度有力的促进了现代科学技术与信息产业向 着集成化、小型化、轻量化和智能化方向发展。然而烧结钕铁硼的富钕相具有 高的电化学活性，且烧结磁体的结构不够致密，存在大量孔隙，耐腐蚀性较差， 大大限制了其使用范围。如在室温潮湿空气中，磁体的氧化主要是铁的氧化； 在150℃干气或湿气中，主要是钕的氧化，这些都将显著降低磁体的磁性能。 NdFeB磁体的腐蚀机理为电化学腐蚀。磁体中Nd₂Fe₁₄B、富钕相的电化学电位不同， 引起电化学反应而形成原电池。磁体表面的污染物形成导电回路时，低电位的 钕(-2.4V)成为阳极而被氧化。由于钕阳极和Nd₂Fe₁₄B阴极的相对量差别很大， 形成小阳极和大阴极。富钕相承担很大的腐蚀电流密度，因此沿晶界加速腐蚀， 形成晶间腐蚀，这将导致磁体矫顽力下降。同时通过磁颗粒孔隙的渗透性腐蚀 还会造成磁体的结构性失效，这是烧结NdFeB磁体应用中最急待解决的问题，也 是研究的热点之一。

目前对提高磁体防腐性能主要的解决办法有：通过添加合金元素降低主晶相 与晶界相的电位差，或通过双合金法，用快淬技术得到晶间相的耐腐蚀非晶态 合金，或在磁体表面镀覆各种防护性镀层等。实验证明Dy、Cu、Co、Al、V、Ni、 Ga等元素的加入能显著改善磁体的耐腐蚀性，但合金元素的加入在一定程度上 又影响了磁体的磁特性并增加配方成本。至于防腐涂层较为有效的有电镀镍、 离子镀铝及电沉积环氧树脂等，但耐腐蚀能力仍然有限。专利名称为《高耐腐 蚀性烧结钕铁硼的制备方法》(申请号200610053144.9)的专利文件公布了一 种将磁粉镀铜以替代富钕相的磁体的制备方法，能够彻底改善磁体晶间腐蚀。 但是由于将磁粉化学镀铜工艺较难控制，且铜在液相烧结时容易偏析，难以制 备高性能磁体及批量生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，合理添加Dy、Cu、Co、Al、Ni、 Ga、Nb等合金元素并配以合适的工艺制度，优化钕铁硼磁体显微组织结构，提 高磁体致密度，从而制得高性价比、高耐腐蚀性烧结磁体。

本发明具体技术方案如下：

一种高性价比高耐腐蚀性烧结钕铁硼磁体，钕铁硼磁体合金材料分子式的 通式为：(PrNd)_aM_bB_cFe_(100-a-b-c)，

其中a，b，c为质量百分比，且a＝26％～32％，b＝2％～8％，c＝1.0％～1.05％， M为Dy元素或Cu元素或Co元素或Al元素或Ni元素或Ga元素或Nb元素。

一种高性价比高耐腐蚀性烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

(1)配料：将表面洁净的原材料按设计合金成分配料，在真空甩片炉中 熔炼快淬得到平均厚度0.25～0.35mm的鳞片；

(2)氢爆处理：将所述鳞片装入旋转式氢碎炉，首先在70～90kPa的氢 压力下吸氢1.5～3.5小时，然后在450～650℃真空脱氢3～5小时，达到5Pa 左右，冷却8～12小时，得到平均粒度0.5mm左右粗粉；

(3)研磨：将氢爆的粗粉加0.1％抗氧化剂，然后通过气流磨磨成平均粒 度3～3.5μm细粉；

(4)混料：将细粉、汽油和抗氧化剂在混料机中均匀混合，得到混合粉 末。其中汽油为120号航空汽油，占总量的2～3％，抗氧化剂分子式为C₈H₂₄O₂R， 占总量的0.1％；