[发明专利]提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体的制备方法。更具体地说，本发明涉及一种提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法。

背景技术

传统工艺提高烧结钕铁硼磁体矫顽力(Hcj)是在熔炼合金中直接添加重稀土金属Dy和Tb，用Dy/Tb等重稀土元素置换钕铁硼中的Nd，Dy/Tb取代主相的Nd₂Fe₁₄B中的Nd后，生成的新相的各向异性比原有Nd₂Fe₁₄B相大，因而可以明显提高烧结磁体的矫顽力Hcj。但同时也会带来一些不利后果，Nd与Fe的磁矩为同一方向，而Dy/Tb与Fe为反铁磁耦合，因此这种元素取代后会使磁体的剩磁及最大磁能积(BHmax)明显降低，同时也会提高磁体的成本。目前，国内利用传统工艺生产的烧结钕铁硼磁体，无法实现具有高剩磁Br的同时具有较高的矫顽力Hcj。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法，其能够改变磁体中的组成和结构，在保证磁体剩磁几乎不变的情况下，提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法，其包括：利用磁控溅射工艺，在烧结制成的钕铁硼磁体毛坯的表面上溅射一层1-8μm厚的稀土金属薄膜。

其中，溅射是轰击粒子(离子)与靶材表面原子动量交换，使靶材原子获得足够能量脱离母材表面，并按相应的溅射方向飞越到基片表面在沉积的过程。它的特点是：靶材表面在正常情况下没有熔化过程，所以，真空室内靶材可以安放在任何方位，而基片放置在靶的对面。在生产型设备中优先选择对面竖立的布局，对减少相互之间的污染有利；溅射靶材可以看成是一个线源(或者是一个面源)，溅射用靶材其长度方向原则上可以做得很长，超过工件的宽度。这样只需要工件沿着一个方向移动就可以扫过整个工件面积，实现大面积的连续镀膜，量产化。

优选的是，所述提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法还包括：将表面具有稀土金属薄膜的钕铁硼毛坯在850-1000℃下进行高温晶界扩散处理，使得Dy/Tb原子沿主相晶粒的液态边界向磁体内部扩散，其中，设备真空度：0.001-0.09Pa，恒温时间：8-25h。

优选的是，所述磁控溅射具体包括：磁控溅射靶材纯度为99.99％，磁控溅射本底真空度为0.003-0.01Pa，溅射时充入高纯Ar气，设备溅射工作真空度为0.1-1Pa，Ar气纯度≥99.99％，调整设备功率，将金属Dy/Tb溅射到磁体基材表面，在磁体表面上形成稀土金属薄膜。

优选的是，所述提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法还包括：将经过高温晶界扩散处理后的钕铁硼毛坯在450-600℃温度进行回火处理。

优选的是，所述提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法还包括：在磁控溅射处理之前，将钕铁硼磁体毛坯加工成厚度为0-7mm的半成品。

优选的是，所述钕铁硼磁体毛坯通过下述方法制备：

1)制备所述钕铁硼磁体毛坯的原料按质量分数包括：稀土总量∑Re：29％-34％，重稀土Dy/Tb含量：0％-8％；

2)利用速凝片状铸锭工艺制作片状铸锭，得到钕铁硼甩片铸锭；其中，柱状晶比例：≥85％，片厚：0.1-0.5mm；

3)将制得的钕铁硼甩片铸锭，经氢破碎粗粉碎制得钕铁硼粗粉，钕铁硼粗粉经气流磨制钕铁硼粉末，经过取向成型，1020-1060℃高温烧结，再经过450-600℃回火，制成钕铁硼毛坯。

优选的是，所述钕铁硼粗粉平均粒径为50-200μm，所述钕铁硼粉末平均粒径为1-8μm，所述取向磁场强度为1.5-1.8T，所述钕铁硼磁体毛坯平均晶粒尺寸：4-7μm，密度：7.45-7.65g/cm³，氧含量：300-3000ppm。

优选的是，所述提高烧结钕铁硼磁体矫顽力的方法包括以下步骤：

1)制备钕铁硼合金，其中原料按质量分数计包括：稀土总量∑Re：29％-34％，重稀土Dy/Tb含量：0％-8％；

2)利用速凝片状铸锭工艺制作片状铸锭得到钕铁硼甩片铸锭，其中柱状晶比例≥85％，片厚为0.1-0.5mm；