[发明专利]一种耐腐蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结钕铁硼磁体的制备方法，特别是一种耐腐蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

通过粉末冶金工艺制备的烧结钕铁硼磁体，具有优异磁性能，已广泛应用于电子、汽车、计算机、电力、机械、能源、环保、国防、医疗器械等众多领域。烧结钕铁硼系永磁材料主要由主相(接近Nd₂Fe₁₄B相)和富稀土相构成(注：另有富硼相，当烧结钕铁硼中硼的原子百分比小于6.5％时，该相可忽略)。富稀土相一般分布在晶界处，构成了晶界相。富稀土相主要由稀土-铁的金属间化合物构成，其稀土原子百分含量往往高于75％。富稀土相在磁体中起到去磁交换耦合作用，有利于矫顽力的提高，同时由于其熔点低于主相，亦有利于磁体烧结的致密化。但是由于富稀土相的耐腐蚀性能较差，也使得烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性能大大降低，限制了其在恶劣环境中的应用。烧结钕铁硼材料腐蚀的主要机制包括氧化腐蚀和电化学腐蚀。烧结钕铁硼的氧化首先从晶界(即富稀土相)开始，形成晶界腐蚀；而且由于材料致密度不高，氧化产物较疏松，一旦氧化后形成能够连锁反应，加速氧化。对此中国专利ZL200610038444.X提出利用非磁性稀土基块体金属玻璃作为晶界相以抗氧化，并取得较好的耐腐蚀性能的提升。然而，通常电化学腐蚀对烧结钕铁硼耐腐蚀性能也有着重要的影响。由于晶界相的腐蚀电位比较低，且体积分数小，所以小阳极大阴极形式的局部腐蚀原电池带来了晶界相较大的腐蚀电流密度，加速了晶间腐蚀和破坏。针对电化学腐蚀，专利申请号CN200510050000.3以及专利申请号CN200910098783.0分别公开了“晶界相中添加纳米氮化硅提高钕铁硼工作温度和耐蚀性方法”以及“纳米Zn晶界改性的高耐蚀性烧结钕铁硼磁体及其制备方法”两项专利申请。它们以双合金工艺为基础，通过在构成晶界相的富稀土金属间化合物中添加耐腐蚀的纳米氮化硅陶瓷颗粒以及纳米Zn颗粒来改变晶界相的微观结构，达到降低腐蚀电流密度的效果，提高了耐腐蚀性能。这种方法虽然能够提高材料的耐蚀性能，但是其改善效果相当有限，难以应用；而且该技术方法并没有改变富稀土相金属间化合物的化学构成，材料的耐腐蚀性能仍然受到晶界相与主相之间电位差的影响，没有从根本上解决材料耐蚀性的问题。而在传统单合金法粉末冶金制备烧结钕铁硼的工艺中，针对这一点，常通过复合添加其他元素来改善材料的耐蚀性能。典型的如住友特殊金属株式会社的两项专利ZL87106209.7和ZL91103569.9分别公开了“具有优异耐蚀性的稀土永磁体的生产方法”以及“具有优异耐蚀性的稀土永磁体”，指出在单合金工艺中Co、Al元素的添加能够有效改善稀土永磁体的耐蚀性能。然而这两个专利中涉及的材料配方和生产方法对应的稀土永磁体综合性能较低，没有解决高性能烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性的相关问题。

双合金方法是制备高性能烧结钕铁硼磁体的一种先进方法。其工艺路线是分别设计主、辅合金的成分对应于主相和晶界相；通过控制主、辅合金的比例来控制烧结钕铁硼磁体的显微结构。通过双合金方法能够优化设计烧结钕铁硼磁体的晶界，有效改善其综合磁性能和耐腐蚀性能。典型的双合金工艺中，辅合金的成分在单合金工艺制备的烧结钕铁硼的富稀土相基础上进行成分设计，仍含有易引起氧化腐蚀和电化学腐蚀的Fe、B等多种元素。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种耐腐蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法，它以高钴含量的稀土钴基合金作为双合金工艺中的辅合金，从而提高烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种耐腐蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、选取主合金，主合金为钕铁硼合金铸锭或用速凝薄片工艺制成的钕铁硼速凝薄片；

步骤2、配制辅合金，辅合金的原子百分比为R1_100-x-y-zCo_xM_yR2_z，其中25≤x≤60，0≤y≤10，0≤z≤10.R1为Nd或Pr中的一种或二者的混合，R2为Dy、Tb中的一种或二者的混合，M为Al、Ga、Cu、Ti、Nb、Zr、Hf中的一种或两种及以上的混合；

步骤3、熔炼辅合金，得到辅合金铸锭；

步骤4、将主、辅合金分别进行氢破碎，并对破碎后的主合金脱氢；

步骤5、将氢破碎处理后的主辅合金混合，并加入润滑剂、抗氧化剂、汽油；

步骤6、将混合好的粉末利用气流磨进行研磨，并在气流研磨过程中加入氧来降低颗粒表面的活性；