[发明专利]一种梯度钕铁硼磁体及其制作方法

说明书

本发明公开一种梯度钕铁硼磁体及其制作方法，其特点是，通过在钕铁硼磁体薄片的局部区域进行重稀土元素覆盖并扩散处理制备一种性能梯度变化的磁体，该梯度钕铁硼磁体沿垂直于磁化方向按照矫顽力大小及变化规律可以划分为3个不同区域，且呈现靠近边缘的区域矫顽力高，靠近中心的区域矫顽力低；本发明的梯度钕铁硼磁体只在磁体边缘的易退磁区进行了重稀土扩散处理具有较高的矫顽力，而在其余部分不进行扩散处理，重稀土原料使用量少。

技术领域：

本发明涉及钕铁硼磁体加工技术领域，具体地讲是一种梯度钕铁硼磁体及其制作方法。

背景技术：

钕铁硼磁体自1983出现以来，被广泛的应用于计算机、汽车、医疗及风力发电等领域；钕铁硼磁体在应用过程中会产生剩磁降低的情况，对钕铁硼磁体的应用产生了不好的影响。在诸多的应用领域，钕铁硼磁体的退磁场主要作用在磁体的边缘区域，提高该区域的矫顽力能显著提高钕铁硼磁体在实际使用过程中的整体抗退磁性。

目前扩散工艺被广泛的用于增加钕铁硼磁体的矫顽力，常规的扩散工艺为通过将钕铁硼磁体置于含有镝，铽等重稀土元素的环境中，并经过高温扩散和时效处理，使得镝，铽元素沿晶界扩散至钕铁硼磁体的Nd₂Fe₁₄B相边界，提高Nd₂Fe₁₄B的磁各向异性，进而有效的提高钕铁硼磁体矫顽力。但此类方法一般会将磁体的垂直磁化方向的两个面全部涂抹重稀土材料或者将磁体的所有面均涂抹重稀土元素（包含将整个磁体埋入重稀土元素中）后进行扩散处理，此种扩散并未针对磁体实际应用中的易退磁区域进行局部扩散处理提高局部区域的矫顽力，而是通过整体扩散的方式提高磁体整体矫顽力来提高实际应用过程中的抗退磁性，因此重稀土元素整体涂覆面积较大，重稀土元素的整体使用量相对较大。

信越化学工业柱式会社，公开号为CN101939804B 的文件中公开了：在钕铁硼磁体的四个平行于充磁方向的表面上涂覆Dy或Tb的氧化物，Dy或Tb的氟化物，或含Dy或Tb的合金粉末，高温扩散后，将磁体沿垂直于充磁方向的平面中切割成一定厚度的磁体，获得在切割截面上的边缘易退磁区具有较高的矫顽力，而向内部矫顽力较低的钕铁硼磁体。但此方法中重稀土元素的扩散方向垂直磁化方向，高矫顽力区尺寸范围完全由重稀土元素扩散深度控制，导致可控性差，难以根据磁体实际使用环境及使用需求调整高矫顽力区的尺寸范围。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种梯度钕铁硼磁体。

本发明的另一目的是提供一种梯度钕铁硼磁体的制作方法。

本发明主要解决现有的扩散工艺用提高磁体整体矫顽力来提高实际应用过程中的抗退磁性，重稀土元素的整体使用量相对较大，及采用在钕铁硼磁体的四个平行于充磁方向的表面上涂覆Dy或Tb的氧化物的方法，可控性差等问题。

本发明的技术方案是：一种梯度钕铁硼磁体，其特殊之处在于，所述的梯度钕铁硼磁体是由钕铁硼磁体薄片垂直磁化方向的两个表面覆盖镝、铽或含镝，铽元素的合金或化合物粉末层，采用激光照射使钕铁硼磁体薄片表面边缘位置处的粉末固化成重稀土膜层并与钕铁硼磁体薄片表面发生粘连，然后将钕铁硼磁体薄片表面未成膜的粉末层清理干净，将覆盖有重稀土膜层的钕铁硼磁体薄片放入到真空烧结炉内，进行高温扩散和时效处理制得；所述的梯度钕铁硼磁体在垂直于磁化方向的面上，分为边缘区、过渡区和中心区三个区域；所述的边缘区内的矫顽力，沿垂直磁化方向上具有恒定值，沿磁化方向，矫顽力由表面到中心呈现逐步降低的趋势，过渡区内的矫顽力沿垂直磁化方向由外到内逐步减小，沿磁化方向，矫顽力由表面到中心呈现逐步降低的趋势，中心区内的矫顽力，沿垂直磁化方向和磁化方向具有恒定值。

进一步的，所述的边缘区的平均矫顽力大于过渡区的平均矫顽力，过渡区的平均矫顽力大于中心区的平均矫顽力。

本发明的一种梯度钕铁硼磁体的制作方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：