[发明专利]一种提高钕铁硼晶界扩散深度的方法

说明书

本发明属于磁性材料技术领域，具体涉及一种提高钕铁硼晶界扩散深度的方法，包括如下步骤：预处理；均匀涂层；热处理工艺；本发明特点在于通过先低温保温，让渗材进入富钕相中，再通过逐步提高扩散温度，保证在渗材较少量的进入主相的前提下，尽可能的让渗材扩散至磁体的中心部位，最后通过提高扩散温度，让富钕相中的渗材进入钕铁硼主相晶粒的外延层，从而提高钕铁硼主相晶粒的形核场，即提高产品矫顽力。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼永磁材料，具体涉及一种提高钕铁硼晶界扩散深度的方法，属于磁性材料技术领域。

背景技术

目前钕铁硼晶界扩散的扩散材料主要包括重稀土氟化物、重稀土合金、重稀土氢化物以及重稀土单质，处理方式主要包括表面涂敷、磁控溅射或将钕铁硼磁体掩埋在渗材中进行高温扩散。热处理方式主要是在温度880℃-910℃中的某个温度点保温7h-15h，渗材在进入富钕相中的同时也进入钕铁硼主相当中，随着时间的延长，绝大多数渗材都进入磁体表层的主相当中，无法进入更深层的磁体，性能提高幅度受钕铁硼产品的厚度影响较大，随着产品厚度的提高，矫顽力增长幅度明显降低。

钕铁硼磁体性能的增长幅度受渗材、处理方式以及磁体的厚度影响。其中磁体厚度越厚，性能提升幅度越小，原因是扩散的深度不够。

本发明通过先低温将渗材扩散至富钕相中，通过延长低温保温时间，让渗材扩散至更深的磁体内部，但由于温度较低，渗材进入主相晶粒内部极少，所以不会对渗材造成损失，也不会对磁体剩磁造成降低。再通过逐步提高扩散温度，让渗材进一步往磁体内部扩散，最后提高温度至900℃，将渗材扩散至晶粒晶界外延层中，从而大幅度提高磁体性能。

通过本发明的方法进行晶界扩散比传统工艺扩散，在厚度5mm以上的钕铁硼磁体内禀矫顽力要高1.4kOe-2.5kOe左右，剩磁几乎与传统工艺相同。

发明内容

本发明涉及一种提高钕铁硼晶界扩散深度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将切片的钕铁硼磁体除油去污处理，再通过稀硝酸酸洗并烘干；

(2)均匀涂层：将钕铁硼磁体表面涂敷一层20mg/cm²～30mg/cm²厚的均匀渗材涂层；

(3)热处理工艺：

第一次回火：将涂敷渗材涂层的钕铁硼磁体放入高真空烧结炉内热处理，从常温经过0.5～1.5小时升温到400～500℃保温3～5h；再经过1.5～3小时升温至800～820℃，保温3～5小时；再依次经过10～30min升温10～30℃，每次升温后保温3～5小时，直至升温至900～1000℃保温1～3h；

第二次回火：结束第一次回火后风冷至50℃以下，再经过1～2h升温到450～550℃并保温2～4h完成第二次回火，得到目标产品。

将涂敷渗材涂层的钕铁硼磁体放入高真空烧结炉内热处理，从常温经过0.5～1.5小时升温到400～500℃保温3～5h，此温度点保温的目的是为了让渗材以及磁体表面的水分以及附着的气体挥发；再经过1.5～3小时升温至800～820℃，保温3～5小时，渗材在此温度下开始进入富钕相，由于温度较低，渗材进入主相晶粒的量很少，所以不会造成渗材的损失以及剩磁的下降；再依次经过10～30min升温10～30℃，每次升温后保温3～5小时，直至升温至900～1000℃保温1～3h，由于扩散深度与温度成正比关系，经过依次提高温度的处理，将富钕相中的重稀土元素扩散至主相晶粒外延层即晶界处，形成一层高矫顽力的晶界相，提高主相晶粒的形核场，即起到提高5mm及以上厚度钕铁硼产品的内禀矫顽力。

优选的，步骤(1)所述钕铁硼磁体切片成厚度为5～9mm厚的钕铁硼磁片，更优选切片成厚度为8～9mm厚的钕铁硼磁片。

优选的，步骤(1)所述稀硝酸质量百分比为3％～5％。