[发明专利]一种具有矫顽力梯度分布特征复合钕铁硼磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有矫顽力梯度分布特征复合钕铁硼磁体的制备方法，根据所设计的复合钕铁硼磁体的矫顽力梯度分布大小和复合钕铁硼磁体的尺寸，选取具有不同矫顽力大小的烧结钕铁硼磁体并切割打磨成组元磁体薄片，再通过调控体积分数进行选取并组合，叠置在一起得到试样，对试样依次进行热压炉热压焊合、真空管式退火炉低温退火，制得复合钕铁硼磁体。本发明将不同矫顽力大小的组元磁体薄片叠置在一起，利用热压扩散焊技术制备得到了具有矫顽力梯度分布特征的复合钕铁硼磁体，复合钕铁硼磁体的矫顽力梯度分布大小，可根据应用需要定量调控，达到精确调控的效果和目的，提供了高效利用重稀土元素制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法。

技术领域

本发明涉及一种钕铁硼磁体的制备方法，特别是一种具有矫顽力梯度分布特征复合钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是目前磁能积最高的一类永磁材料，已被广泛应用于航空航天、电力电子、医疗器械及交通运输等领域。近年来随着高效永磁电机产业的大力发展，对能够满足在较高温下应用的钕铁硼磁体的需求不断增加。钕铁硼磁体的矫顽力随着温度的增加而下降，目前，满足在较高温度下应用的高矫顽力钕铁硼磁体的制备一般是通过重稀土元素镝对轻稀土元素钕部分替换来实现的。但是，一方面，重稀土元素的加入降低了磁体的剩磁，影响了磁体的磁能积；另一方面，重稀土元素镝在地壳中储量远低于轻稀土元素钕，其市场价格远高于钕，镝的加入也增加了磁体制备的原料成本。

近年来，国内外研究学者开发出了重稀土元素的晶界扩散技术，晶界扩散后镝集中分布在磁体的晶粒边缘处，有效提高了磁体退磁过程中的临界形核场，该技术可以高效利用重稀土元素镝制备高矫顽力钕铁硼磁体。同时，理论研究发现在烧结钕铁硼磁体平行于取向轴的极面一定厚度的高矫顽力层对磁体宏观矫顽力的贡献高于内部高矫顽力层对磁体宏观矫顽力的贡献。由此可见，矫顽力梯度分布的钕铁硼磁体更能充分利用重稀土元素来提高磁体的矫顽力。虽然晶界扩散技术可以制备出具有矫顽力梯度分布特征的钕铁硼磁体，但是，由于烧结钕铁硼磁体扩散过程中热力学和动力学的复杂性，目前的晶界扩散技术不能较准确控制扩散后磁体矫顽力的梯度分布大小。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种具有矫顽力梯度分布特征复合钕铁硼磁体的制备方法，得到矫顽力梯度分布可控的复合钕铁硼磁体。

技术方案：一种具有矫顽力梯度分布特征复合钕铁硼磁体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，根据所设计的复合钕铁硼磁体的矫顽力梯度分布大小和复合钕铁硼磁体的尺寸，选取具有不同矫顽力大小的烧结钕铁硼磁体并切割打磨成组元磁体薄片；

步骤二，将具有不同矫顽力大小的组元磁体薄片，通过调控体积分数进行选取并组合，叠置在一起得到试样；

步骤三，将试样放入热压炉进行热压焊合，过程为：对热压炉抽真空，待真空度达到设定值时，对热压炉升温，当温度达到设定值时，开始施加压力并保压，保压结束后，随炉冷却至室温，取出；

步骤四，将焊合后的试样放在真空管式退火炉中进行退火处理，制得所述复合钕铁硼磁体。

进一步的，步骤三中的热压炉，真空度设定值为不高于1×10^-2Pa，温度设定值为500～900℃，施加压力为5～60MPa，保压时间为0.5～6h。

最佳的，真空度设定值为1×10^-3～1×10^-2Pa。

进一步的，步骤三中，温度设定值高于试样中相邻组元磁体薄片的晶界相熔点温度。

进一步的，步骤四中的真空管式退火炉，真空度为不高于1×10^-2Pa，退火处理温度为450～600℃，退火处理时间为1～6h。

最佳的，真空度为1×10^-3～1×10^-2Pa。