[发明专利]一种高性能钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：1)将近正分比2:14:1的钕铁硼合金原料进行真空熔炼得到钕铁硼合金铸锭；2)将1)所得铸锭进行制粉，得到钕铁硼合金粉末；3)将2)所得钕铁硼合金粉末进行磁场取向压型，随后进行冷等静压，得压坯；4)将3)所得压坯进行预烧结，得致密度为80％～90％的烧坯；5)将镝或铽的化合物与1‑甲基‑3‑乙基氯化咪唑啉鎓(MEIC)配成熔盐，作为镀液，以步骤4)所得的烧坯作为阴极，镝或铽金属作为阳极，进行电镀，使得烧坯上附着一层镝或铽的金属原子层；将步骤5)中经电镀后的烧坯进行再烧结，以及回火热处理，得最终渗Dy/Tb磁体。所得磁体渗镝/铽用量少，渗Dy、渗Tb效率高，生产时间短。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高性能钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

1983年日本的佐川真仁等人在对RE-Fe-X三元合金进行广泛研究的基础上，采用粉末冶金工艺制备出磁能积高达290kJ/m³的钕铁硼(Nd-Fe-B)烧结磁体，开创了第三代稀土永磁材料。烧结Nd-Fe-B广泛应用于军工设备、电声器件、电动机、发电机、计算机硬盘驱动器(HDD)、音圈电机(VCM)、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表、磁分离设备、磁卡盘及其他需用永久磁场的装置和设备中。

烧结钕铁硼磁体是以Nd₂Fe₁₄B化合物为主相，周围包覆着富稀土相的结构。其主要的技术指标包括剩磁Br，最大磁能积(BH)max，矫顽力Hcj，居里温度Tc。经过20多年的研究发展，设计出了合理的合金成分和成熟的制备工艺，使磁体的剩磁Br达到了理论值的96％以上，磁能积最高能达到474kJ/m³,接近了理论磁能积512kJ/m³的93％。矫顽力虽然得到了一定层度的提升，但是相对于其理论值5600kA/m而言，仍然有很大的差距，目前可以达到的水平大概是在其矫顽力理论值的1/10～1/3。这样就大大限制了钕铁硼磁体在高的工作温度环境下应用。

为了解决这一问题，科学工作者从事了大量的研究，研究表明，在钕铁硼磁体中渗入Dy或Tb能提高磁体的矫顽力，现有的技术手段主要包括重稀土合金化或Nd置换Dy/Tb氧化物/氟化物，但这些技术都存在或多或少的问题，如前者由于重稀土原子与铁原子的反磁性耦合，磁体的剩磁和最大磁能积等指标会大大降低，后者主相晶粒边缘的Nd与Dy或者Tb的氧化物或者氟化物直接发生置换，置换速度很慢，从而使渗Dy、渗Tb效率很低，生产时间长。且上述方法中使用的镝/铽用量大，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种镝/铽用量少，渗Dy、渗Tb效率高生产时间短的制备高性能钕铁硼磁体的制备方法。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：

一种高性能钕铁硼磁体的制备方法，包括如下步骤：

1)将近正分比2:14:1的钕铁硼合金原料进行真空熔炼得到钕铁硼合金铸锭；

2)将1)所得铸锭进行制粉，得到钕铁硼合金粉末；

3)将2)所得钕铁硼合金粉末进行磁场取向压型，随后进行冷等静压，得压坯；

4)将3)所得压坯进行预烧结，得致密度为80％～90％的烧坯；

5)将镝或铽的化合物与1-甲基-3-乙基氯化咪唑啉鎓(MEIC)配成熔盐，作为镀液，以步骤4)所得的烧坯作为阴极，镝或铽金属作为阳极，进行电镀，使得烧坯上附着一层镝或铽的金属原子层；

6)将步骤5)中经电镀后的烧坯进行再烧结，以及回火热处理，得最终渗Dy/Tb磁体。

进一步优化为：步骤1)中，所述熔炼工艺是采用速凝甩带工艺制得厚度为0.2-0.5mm的钕铁硼合金薄片，或采用铸锭工艺制得钕铁硼合金铸锭。