[发明专利]稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体

说明书

本发明公开了一种稀土粘结磁粉及其制备方法。该粘结磁粉为多层核壳结构，包括核心层和抗氧化剂层，其中，核心层由RFeMB构成，R为Nd和/或PrNd，M为Co、Nb、Zr中的一种或多种；核心层外部包覆铁氮层。此外，还公开了其制备方法和粘结磁体。本发明有效避免了在磷化以及后续处理过程中磁性原粉的氧化与腐蚀，进一步提高了材料的长时间耐温性与环境耐受性。

技术领域

本发明涉及一种稀土粘结磁粉及其制备方法和粘结磁体，属于稀土材料技术领域。

背景技术

目前，NdFeB系稀土永磁材料已成为多个领域中不可替代的一种基础材料，广泛应用于电子、汽车、计算机等众多领域，带动着各行业的发展。传统粘结磁体的制备方法，是将具有永磁性能的稀土粘结磁粉与树脂粘结剂(如环氧树脂或尼龙)混合，然后将混合物压缩成型或注射成型。对于最终的磁体来说，磁性能主要来源于粘结磁粉，而力学性能主要来源于粘结剂。

稀土永磁材料一般都要求在一定的温度和环境工作，要求在长期工作过程中，保持其外形尺寸的完整性和磁性能的稳定性。对于粘结磁体来说，影响使用性能有两个关键因素：首先是粘结剂，虽然粘结剂的存在使其相对烧结磁体来说具有较强的优势，但是由于高分子材料本身缺陷，磁体的分解和软化温度明显低于金属材料，最终影响包含在其中的材料性能；其次，虽然粘结磁粉有外面的高分子材料包覆，但是也会发生氧化，并且随着温度越高，氧化越容易进行，这种氧化使材料的不可逆磁通损失明显提高，引起磁体生锈、失磁等诸多问题。

磁体不仅会在使用过程中产生氧化，而且在制备过程中也会发生。这样不仅导致制备中存在安全隐患，造成产品稳定性差；而且对粘结磁体应用领域的扩展，造成很大的局限性。

目前在提高粘结磁粉抗氧化性等方面，中国专利申请CN102498530A、CN101228024A、CN103503086A等均提到采用在稀土粘结磁粉表面沉积有机涂层的方法，可以在稀土粘结磁粉形成有机钝化层，达到抗老化的目的。中国专利CN1808648B也提出一种各向异性粘结磁粉表面处理工艺，将各向异性磁粉进行无水磷化处理，以防止各向异性磁粉在高温注射成型过程中的氧化。此外，中国专利申请CN103862033A和CN102744403A等也提到了针对软磁粉末进行表面处理的方法，以降低软磁粉芯的涡流损耗。

然而，以上现有技术均从粉末表面化学处理的角度进行改性，但在化学处理中，不可避免的接触到氧、水等导致腐蚀的物质，仍然部分程度地发生氧化。

因此，针对现有技术的缺陷，仍然需要进一步探索性能更有益的表面处理工艺。

发明概述

本发明的发明目的是提供一种稀土粘结磁粉及其制备方法，以进一步提高稀土粘结永磁粉的抗氧化抗腐蚀性能。

为了解决该问题，本发明采取以下技术方案：

一种稀土粘结磁粉，所述粘结磁粉为多层核壳结构，包括核心层和抗氧化剂层，其中，核心层由RFeMB构成，R为Nd和/或PrNd，M为Co、Nb、Zr中的一种或多种；其特征在于，核心层外部包覆铁氮层。

根据本发明所述的稀土粘结磁粉，其中，所述RFeMB中，R含量为20～30wt.％，M含量为0～6wt.％，B含量为0.85～1.05wt.％，余量为Fe。

根据本发明所述的稀土粘结磁粉，其中，所述铁氮层由铁氮化合物构成，铁氮层厚度为50～500nm；优选地，厚度为100～400nm；更优选地厚度为150～350nm；最优选地，厚度为200～300nm。

根据本发明所述的稀土粘结磁粉，所述抗氧化剂层由磷酸盐复合物构成，厚度10～200nm；优选地，厚度为20～160nm；以及，最优选地，厚度为50～80nm。