[发明专利]一种热压成型制备稀土永磁体的方法

说明书

本发明涉及钕铁硼稀土永磁材料的制备方法，具体为一种热压成型制备稀土永磁体的方法。解决现有技术制备的稀土永磁体剩磁和矫顽力不能同时高的问题。本发明在HD处理过程中渗入R_TM合金，R_TM粘在粗粉末表面和沿着晶界渗入粗粉末内部，热压温度较低，晶粒几乎没有长大，在没有Dy、Tb的条件下，得到了较高的矫顽力。如果渗入的是含Dy、Tb的合金，这些原子在预热和热处理时扩散到主相的表层、实现晶界硬化。在剩磁降低很小的前提下，极大的提高了矫顽力。

技术领域

本发明涉及钕铁硼稀土永磁材料的制备方法，具体为一种热压成型制备稀土永磁体的方法。

背景技术

专利号为201410094229 .6的中国专利公开了一种使用热压来制造用于永磁体的磁材料的方法，该方法将包含Nd、Fe和B的核粉末形式的第一材料，和包含金属合金形式的Dy、Tb或此两者的表面粉末形式的第二材料进行组合，使得形成涂覆的、类复合物材料，其具有组成所述第二材料的Dy或Tb的非均匀分布，然后再进行热压成型。对于1-5微米的颗粒，在其表面涂覆1-10nm的膜是现有技术所做不到的，或工业化生产所做不到的。给出的机械研磨、漩涡涂覆、离子溅射、高压粒子溅射等涂敷方案在实际中很难实施。其描述是涂敷1-100微米，其厚度已经和颗粒的大小接近，过多的富相一定会降低材料的性能。甚至会低于现有的烧结磁体的性能。

发明内容

本发明解决上述现有技术存在的缺陷和问题，提供一种热压成型制备稀土永磁体的方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种热压成型制备稀土永磁体的方法，包括如下步骤：

1）熔炼RFeB合金，R是Nd、Pr、Dy、Tb、Ce、La、Gd、Ho、Y的一种或多种的组合，RFeB合金中稀土R含量在27.5--30.5%质量百分比；RFeB合金中还包含0.2-2%质量百分比的金属组合物，金属组合物是Al、Cu、Ga、Zr、Nb的一种或多种任意比例的组合；用Co替代1%-10%的Fe；

2）对母合金进行HD处理，并在这个过程中渗入R_TM合金；其中R_T是Nd、Pr、Dy、Tb、Gd、Ho、Y、Sc的一种或任几种以任意比例的组合，M是Cu、Al、Ga的一种或任几种以任意比例的组合；

3）将步骤2）的产物进行气流粉碎；

4）在常温下进行磁场成型；

5）真空预热；

6）热压，进一步提高密度；

7）时效，得到磁体。

在HD工艺的饱和吸氢后，将温度提高到750-950℃，进行渗透，R_TM会粘在碎末的表面和沿着晶界渗入到合金内部。

在此后进行气流粉碎中，破碎到1-6微米。

在磁场取向成型后，在真空中充分预热，650-950℃，排出吸附的气体、挥发各种有机添加剂和残余的氢。

将预热后的生坯立即放入和预热温度接近的膜具中，施加25-120MPa的压力，进行热压。密度达到理论密度的99.8-99.9%。熔化的富相在压力下挤入缝隙，提高了密度。

在这个温度下，晶粒几乎没有长大，保持气流磨后的大小。如果渗入的是和主相不同的稀土元素，在预热和时效处理时，会部分扩散到主相的表层。如果渗入的是Dy、Tb、Ho等高各向异性场的元素，起到了硬化晶界的作用。矫顽力大幅度提高，而剩磁降低很少。

热压成型技术是现有公知的技术，在陶瓷、硬质合金等领域已经得到了广泛的应用。和现有的钕铁硼技术的结合，可以做到在不添加重稀土元素的条件下，矫顽力可达到1350KA/m以上。渗入微量Dy、Tb、Ho等高各向异性场的元素，矫顽力可达到2388KA/m以上。