[发明专利]高抗腐蚀性Re-(Fe, TM)-B磁体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土永磁材料领域。主要涉及Re-(Fe,TM)-B烧结磁体的制备方法。

背景技术

随着稀土永磁材料应用领域的不断扩大，客户对稀土永磁产品的要求也在不断的提高。诸如风力发电机、汽车电机、电梯电机、压缩机电机、核磁共振、音圈电机、仪器仪表、传感器等应用领域，均对Re-(Fe,TM)-B磁体的抗腐蚀性提出了很高的要求。

一般地，通常用无镀层磁体在高温、高压、高湿环境条件下长时间连续放置，单位表面积上所产生的重量损失定量地反映磁体的抗腐蚀性。

目前，提高Re-(Fe,TM)-B磁体的抗腐蚀性，主要有两种方法，一种是通过表面处理（如电镀、电泳、涂层）技术来提高磁体外表的抗腐蚀性，但现有表面处理技术往往有成本高、污染环境大、影响磁体磁性能的缺点。另一种是提高Re-(Fe,TM)-B磁体本身本征抗腐蚀性。例如，中国发明专利申请“一种高耐腐蚀Re-(Fe,TM)-B系磁体及其制备方法”（CN200910116871.9）提供了一种在烧结前为磁体加工保护层的方法，具体做法是在烧结前，将圆柱体放置在合金熔液中进行高温烧结，使合金原子在圆柱体表面形成厚度为≧2μm的防护层，并有部分原子渗透进入磁体内部，这种方法固然可以提高磁体的抗腐蚀性，但由于此方法有两次烧结的过程，比常规的方法多了一次烧结过程，将提高烧结工段的成本；且只能通过单质金属元素来提高抗腐蚀性，提高了原材料成本单质金属的价格高于金属氧化物的价格。由于烧结Re-Fe-B磁体的腐蚀行为表现为晶界相优先腐蚀，因此，可通过改善晶界相的抗腐蚀性来提高磁体的抗腐蚀性。在现有技术中，通常是熔炼阶段中添加一种或多种微量合金化元素，以期在磁体金相结构中，形成一种或多种具有较好抗腐蚀性能的晶界相合金，可改善和提高晶界相的抗腐蚀性，从而磁体的抗腐蚀性得到提高。但这种工艺方法的缺点是部分微量合金化元素直接进入主相Nd₂Fe₁₄B晶粒内部，降低了磁体的磁性能，同时也降低了微量合金化元素改善磁体抗腐蚀性的效果。

发明内容

本发明旨在解决现有技术所存在的问题，提供一种制备成本低廉且抗腐蚀性能的Re-(Fe,TM)-B磁体及其制备方法。

本发明所提供的制备方法包括如下工艺步骤：

1）将Re-(Fe,TM)-B体系磁体材料熔炼后进行粗破碎，然后进一步进行中碎，得到平均粒径0.5mm的粉末材料，其中Re选自Pr-Nd、Nd、Dy、Tb、Gd、Ho或其混合，TM选自Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr或其混合；

2）将步骤1所得粉末材料经气流磨进一步研磨至粉末材料平均粒径小5μm；

3）将步骤2所得粉末材料经磁场成型、真空烧结、时效处理后，得到所需产品；

其中，步骤1和步骤2的粉碎或研磨所得粉末材料，在进行下一步处理前，进行混料处理，使粉末材料混合均匀；

其中，在进行中碎、气流磨研磨、及混料处理操作中一个或多个操作时，向粉末材料中添加平均粒度小于80μm（约为200目）的金属（如Cu粉、Co粉、Nb粉、Al粉、液态Ga，或其混合物）或金属氧化物（Dy₂O₃、Tb₄O₇，或其混合物），添加后搅拌均匀。其中，优选添加单质金属。

其中添加金属或金属氧化物时，其在被添加前需在密闭容器中进行充氮排氧，排氧过程一般要进行5-20分钟，具体时间按照添加量的多少进行决定，添加物越少，排氧时间越短；排氧结束后将被添加物添加入粉料中进行均匀混料，其中基于粉料的重量和原成份中稀土的含量，添加物的添加量<2%（粉末材料总质量），并且使得质量比Re：（Fe,TM）:B=2:14:1的比例进行添加，Re代表稀土，TM代表Al、Nb、Cu、Ga、Co、Zr等非稀土金属，B代表硼。

本发明还提供由此方法所制备的Re-(Fe,TM)-B磁体。

本发明人惊讶地发现，由此方法所制备的Re-(Fe,TM)-B磁体的抗腐蚀性的增强，主要是由于添加的粉末在磁粉颗粒表面均匀分布，在真空烧结时，微量合金化元素只和磁粉颗粒或主相晶粒Nd₂Fe₁₄B表层发生扩散，形成一种或多种具有良好抗腐蚀性的晶界相合金，从而提高了磁体的抗腐蚀性，同时又避免了微量合金化元素进入磁性晶粒内部损害磁体磁性能。