[发明专利]烧结稀土永磁体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结稀土永磁体的制造方法。

背景技术

以烧结钕铁硼为代表的稀土永磁体具有优良的磁性能和相对低廉的成本，因而被广泛应用于计算机硬盘、混合动力汽车、空调电机、风力发电等多个领域。

矫顽力是衡量永磁体磁性能的重要指标。传统的提高烧结钕铁硼永磁体矫顽力的方法主要有两种。第一种是在熔炼过程中添加Tb、Dy等重稀土金属或者合金。但是，由于重稀土金属储量少，价格昂贵，因而大量使用必然导致生产成本提高。而且，Tb、Dy等重稀土大部分进入了主相，因而在提高矫顽力的同时却降低了剩磁。第二种是双合金法，即，将富含重稀土的合金作为辅合金与接近化学成分R₂T₁₄B(R为稀土元素，T为过渡族元素)的主相合金混合后烧结。这种方法虽然在一定程度上改变了微观组织和磁性相的边界结构，提高了矫顽力，但也不可避免地在烧结过程中因重稀土扩散进入主相而导致磁体的剩磁下降。

由于重稀土相对匮乏且价格昂贵，因而降低生产成本、减少重稀土用量、同时保证磁体高的磁性能就成为钕铁硼行业一个重要的发展方向。为此，在以往的烧结稀土永磁体的制造方法中，在磁体表面附着稀土金属或合金，然后通过加热使稀土向磁体内部扩散，从而在提高矫顽力的同时使剩磁基本不降低(例如，专利文献CN1898757、CN103745823、CN103824693)。但是，在磁体表面附着的稀土金属或合金的厚度容易不均，导致磁体性能不一致。而且，在磁体表面附着稀土金属或合金的过程耗时较长，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种烧结稀土永磁体的制造方法，能够以低廉的成本快速、大量制造烧结稀土永磁体，矫顽力高，剩磁基本不降低，并且磁体性能一致性高。

为了实现上述目的，本发明提供一种烧结稀土永磁体的制造方法，包括：

步骤一：制备钕铁硼磁片；

步骤二：使用RxTy材料制备靶材，R为Nd、Pr、Dy、Tb、Ho、Er、Tm中的一种或多种，T为过渡族元素、Al、Ga中的一种或多种，x和y是重量百分含量，0＜x≤1，0≤y＜1；

步骤三：将磁片装载到连续多弧离子镀镀膜炉中，其中，镀膜炉包括第一炉门和第二炉门，每个炉门具有挂料架，将磁片装载在第一炉门的挂料架上，然后关闭第一炉门进行后续步骤，在进行后续步骤的同时将磁片装载在第二炉门的挂料架上；

步骤四：将镀膜炉内部抽真空，然后通入保护气体；

步骤五：对磁片进行预热；

步骤六：接通弧光电源，在镀膜炉的引弧钩与靶材之间产生弧光放电，从而对磁片进行镀膜；

步骤七：对磁片进行第一级保温处理和第二级保温处理。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，在步骤六完成了对装载在第一炉门的挂料架上的磁片进行镀膜之后，打开第一炉门对磁片进行卸载，同时关闭第二炉门重复步骤三～步骤六。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，步骤五对磁片进行预热在200～300℃进行，时长0.5h。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，磁片的厚度为1～15mm。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，磁片的厚度为2～10mm。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，步骤六的单靶工作电流为30～100A，放电电压为15～70V。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，步骤六的镀膜时间为10～60min，镀膜厚度为3～50μm。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，挂料架能够进行公转和自转。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，第一级保温处理在750～1000℃保温1～60h。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，第二级保温处理在450～600℃保温1～10h。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，能够以低廉的成本快速、大量制造烧结稀土永磁体，矫顽力高，剩磁基本不降低，并且磁体性能一致性高。

附图说明

图1是本发明所使用的连续多弧离子镀镀膜炉的结构示意图。

具体实施方式

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，使用图1所示的连续多弧离子镀镀膜炉，在磁体的表面镀重稀土金属膜，然后经过保温处理，从而磁性能大幅提高。本发明的方法，操作简单，镀膜速度快，自动化程度高，无污染，安全性高，适于大规模生产。

本发明的烧结稀土永磁体的制造方法，其主要步骤为：