[发明专利]低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料制备技术，具体说，涉及一种低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是我国稀土行业最为关注的稀土应用产业，随着科学技术的发展和技术的进步对高性能钕铁硼永磁材料的需求日益广泛。众所周知，为了提高钕铁硼的矫顽力和高温使用性，通常采用的方法是加入少量重稀土元素(如Dy、Tb等)或优化工艺细化磁体晶粒。

目前使用的降低重稀土使用量的方法主要包括双合金工艺和晶间扩散重稀土元素工艺。双合金工艺是分别熔炼主合金和包含重稀土元素的辅合金，破碎制粉，将主合金磁粉和辅合金粉按配比混合，取向压制，烧结，该工艺中重稀土元素使用量仍较高。晶间扩散重稀土元素工艺是通过涂抹、喷洒、浸渍和镀膜等方式在钕铁硼表面形成重稀土元素覆盖层，经高温晶间扩散将重稀土元素扩散至磁体内部以达到提高磁体矫顽力，减少使用重稀土的目的；但是该工艺仅限于制作较薄的磁件(厚度一般不超过5mm)，在制备大块磁体时矫顽力提升不明显。

目前通常采用的细化磁体晶粒的方法主要是在磁体成分中加入微量的W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr、Ga等元素抑制磁体晶粒的长大，但此类元素在磁体中会发生偏析等不均匀分布，对晶粒长大的抑制效果有限，加入量过高则会对磁体性能产生严重的影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，可使钕铁硼磁体矫顽力显著提高，磁体晶粒细小，并大幅降低重稀土元素使用量。

技术方案如下：

一种低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，制取钕铁硼磁粉，采用物理气相沉积方法将重稀土粒子或者高熔质粒子沉积在钕铁硼磁粉上；取向成型、烧结制备钕铁硼磁体。

进一步：还包括配料、熔炼、速凝铸片、破碎制粉；在惰性气氛中进行物理气相沉积，温度为300～500℃，沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步：惰性气氛采用氩气、氩气或氦气或真空方式。

进一步：物理气相沉积包括磁控溅射沉积、离子镀沉积或者蒸发源沉积。

进一步，物理气相沉积微量重稀土粒子时，包括：

配料、熔炼、速凝铸片、破碎制粉，制备1～20μm的钕铁硼磁粉；

选择所需重稀土靶材，将钕铁硼合金磁粉和重稀土靶材分别置于物理气相沉积装置内；

对钕铁硼磁粉物理气相沉积重稀土元素粒子；抽真空至真空度高于2.0×10^-2Pa，充入惰性气体至0.2～1.0Pa；调节参数，使钕铁硼磁粉均匀分散，同时对磁粉加热，加热温度300～500℃；将靶材粒子沉积在分散的钕铁硼磁粉上，粒子沉积速率为0.01～50μm/min；

停止物理气相沉积，待钕铁硼磁粉温度降至室温后，取出磁粉；将所得的磁粉取向压制成型、真空烧结、回火处理，获得最终钕铁硼磁体。

进一步：重稀土靶材为Dy或者Tb中至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。

进一步，采用物理气相沉积方法将高熔质粒子沉积在钕铁硼磁粉上时，包括：

配料、熔炼、速凝铸片、破碎制粉，制备1～20μm的钕铁硼磁粉；

选择所需高熔质靶材，将钕铁硼合金磁粉和高熔质靶材分别置于物理气相沉积装置内；

在惰性气氛中用高熔质元素粒子对钕铁硼磁粉沉积；沉积过程中，抽真空至真空度高于2.0×10^-2Pa，充入惰性气体至0.2～1.0Pa；使钕铁硼磁粉均匀分散，同时对磁粉加热，加热温度300～500℃；将靶材粒子沉积在分散的钕铁硼磁粉上，粒子沉积速率为0.01～50μm/min；

停止物理气相沉积，待钕铁硼磁粉温度降至室温后，取出磁粉；将所得的磁粉取向压制成型、真空烧结、回火处理，获得最终钕铁硼磁体。

进一步：高熔质靶材为W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr或者Ga中至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

1、采用本发明物理气相沉积法包覆钕铁硼磁粉，制备钕铁硼磁体，可使钕铁硼磁体矫顽力显著提高，磁体晶粒细小，并大幅降低重稀土元素使用量，降低钕铁硼磁体制造成本。