[发明专利]一种R-Fe-B类烧结磁体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种钕铁硼磁体中间体，包括钕铁硼磁体黑片、复合在其表面的RAH合金层以及复合在RAH表面的无机涂层。本发明得到了一种全新的钕铁硼磁体中间体，本发明还得到了一种R‑Fe‑B类烧结磁体及其制备方法。本发明在重稀土涂层RAH层外，采用高温状态下比较稳定的无机物，布置一层无机物涂层。该中间体在后续热处理过程中，实现了磁体表面重稀土RAH层不会相互粘连，同时防止了磁体间接触产生粘连。另外无机涂层可以在磁体表面形成保护层，防止RAH层中重稀土元素被氧化，从而可以减少重稀土的使用量，进而使得重稀土元素扩散至磁体内部的过程中不会大量导致重稀土元素进入主相置换出主相中的轻稀土元素，导致磁体剩磁过度降低。

技术领域

本发明属于烧结钕铁硼磁体制备技术领域，涉及一种钕铁硼磁体中间体、钕铁硼磁体及其制备方法，尤其涉及一种R-Fe-B类烧结磁体中间体、R-Fe-B类烧结磁体及其制备方法。

背景技术

现阶段，世界各国均面临石油短缺的严峻挑战，作为节能减排的纯电动车正在迅速发展，而具有能量转化效率高、节能效果显著等优点的稀土永磁电机作为新能源汽车的电机被广泛采用。而且随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车领域对永磁电动机的需求越来越大，并且由于新能源汽车中电动机的尺寸更小工作温度更高，因而，磁体在需要更高磁能积的同时，还需要高矫顽力，但是由于提高磁体的矫顽力需大量使用重稀土元素，造成磁体的成本急剧增加，并且直接在熔炼过程中大量添加重稀土还会造成磁体磁能积的降低。因此，如何满足磁体高矫顽力要求的情况下，保证磁体的磁能积，是今后研发的方向，即如何在低重稀土的条件下生产高矫顽力高剩磁的磁体是今后钕铁硼永磁材料的研究热点。

近年来，国内外钕铁硼永磁生产企业主要通过两种方法在减少重稀土使用量，一种是晶粒细化技术，另一种是重稀土扩散技术。但是在减少重稀土的使用量和提高磁体矫顽力效果上，晶粒细化的效果比较有限；而重稀土的扩散技术，可以在磁体剩磁基本不降低或者降低很少的前提下，矫顽力得到大幅度提高，因此可以采用重稀土的扩散技术在使用极少量重稀土元素的同时，生产高矫顽力高磁能积的钕铁硼永磁体。

目前应用于批量生产的重稀土的扩散技术大体上可归为两种方法：一种为接触法，其特点是首先通过气相沉积、电镀、涂覆、印刷等方法在磁体表面布置一层重稀土元素，然后通过长时间扩散处理，使重稀土元素沿晶界渗入到磁体内部，以实现晶界扩散的目的(如专利CN1898757和CN101158024)。另一类为非接触法，现在最常用的就是真空蒸发法，其特点是在高真空状态下，通过加热的使重稀土元素形成蒸汽，然后重稀土蒸汽在磁体表面进行沉积，并向磁体内部进行扩散(如专利CN101651038B和CN101375352A)。上述两种方法是现在生产中最常见的两种方法，可大批量生产，均可达到较好的扩散的效果。

但是两种方式在生产过程中都存在一些缺点，接触法是在实际生产过程中最为简单，也最为常见的一种方法，它的优点是可操作性强，对设备和工装的要求都比较低，较容易实现批量化生产。同样其缺点也很明显，主要是在实际生产过程很容易导致磁体表面状态的破坏，在扩散过程中与重稀土元素直接接触部分形成较大浓度差，重稀土元素进入主相，从而导致磁体剩磁降低，并且在热处理过程中磁体与磁体之间不能直接接触，如果接触会发生粘连的问题，因此需要在磁体间增加隔板，占据很大空间导致装料量大幅度降低。

而真空蒸发法利用支架等部件将磁体与重稀土元素隔离，通过加热使重稀土元素形成蒸汽，蒸汽扩散至磁体周围并缓慢扩散至磁体内部，采用此种方式，炉体内需采用在高温下不易蒸发材料形成支撑架以防止磁体与重稀土元素的直接接触，大大增加摆料时难度，同时料架占据很大空间导致装料量大幅度降低，而且支撑架一般由成本较高的材料制成，这样大幅度增加处理设备的成本，并且由于采用蒸发法蒸汽浓度较难控制，过程监控和设备要求都比较高，而且扩散后磁体的一致性较接触法要稍差一些。所以上述两种方式在大批量生产过程中都存在很明显的不足。

因此，如何提供一种更合适的钕铁硼磁体及其制备方法，能够解决上述缺陷，更加适于工业化大批量生产，一直是业内研发型钕铁硼磁体生产企业广泛关注的焦点。