[发明专利]一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法

说明书

本发明公开了一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法，采用磁控溅射的方法在烧结钕铁硼磁体表面制备重稀土薄膜，然后经离子束辅助真空热扩散处理工艺，最后经回火处理得到所述高矫顽力钕铁硼磁体；所述热扩散处理工艺的温度为600～800℃，时间为6～12h。本发明提供了一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法，显著降低了热扩散处理的温度，缩短了热扩散处理的时间，且使得烧结钕铁硼磁体的矫顽力得到进一步的提升。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，具体涉及一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料在风力发电、动力汽车等领域中应用日益广泛，这些领域均要求磁体在高温下工作稳定，而磁体的高温稳定性与矫顽力密切相关。

目前，提高磁体矫顽力方法多是通过提高磁晶各向异性场来实现，而添加重稀土元素是提高烧结钕铁硼磁体磁晶各向异性场的有效方法。一般是在烧结过程中添加一定量的重稀土元素Dy、Tb等取代磁体主相Nd₂Fe₁₄B中的 Nd，形成(Nd,Dy/Tb)₂Fe₁₄B，其各向异性场强于Nd₂Fe₁₄B相，矫顽力得到提高。但该改性方法却存在弊端，一方面该改性方法耗费重稀土量较高，而重稀土Dy、Tb价格昂贵资源稀缺；另一方面分散在主相中的Dy、Tb与Fe 为反铁磁耦合，将导致磁体剩磁与最大磁能积的降低，所以需要提出新的解决途径。

许多研究结果表明晶界扩散处理技术是提高烧结钕铁硼矫顽力的良好方法。通常，采用包括涂覆、粘覆、蒸发、溅射等方式，使重稀土元素或其化合物附着在磁体表面，再通过热处理扩散渗透、回火来调控磁体成分、优化微观结构组织、提高磁体矫顽力。

其中，磁控溅射镀膜法不仅耗费重稀土元素少、矫顽力提升显著，而且重稀土元素沿烧结钕铁硼晶界扩散，一少部分再由晶界向主相内部扩散，避免了主相中过多的重稀土元素造成剩磁和最大磁能积的降低。此外，磁控溅射镀膜法还兼具以下优点：与基体结合力好，成膜速率稳定可控，薄膜厚度控制精确，真空镀膜镀层活性高易扩散，热处理后样品表面后处理简单。但磁控溅射镀膜法还存在一个缺点，就是镀膜后的磁体一般需要在较高温度 (不低于900℃)下进行较长时间(不少于16h)的晶界扩散与回火处理，才能使重稀土元素有效扩散进磁体内部，提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。

可知，上述晶界扩散与回火处理过程大大地限制了企业量产能力，耗费大量人力物力，因此需要提出新的途径来解决上述问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法，显著降低了热扩散处理的温度，缩短了热扩散处理的时间，且使得烧结钕铁硼磁体的矫顽力得到进一步的提升。

具体技术方案如下：

一种高矫顽力钕铁硼磁体的低温制备方法，采用磁控溅射的方法在烧结钕铁硼磁体表面制备重稀土薄膜，然后经离子束辅助真空热扩散处理工艺，最后经回火处理得到所述高矫顽力钕铁硼磁体；

所述热扩散处理工艺的温度为600～800℃，时间为6～12h。