[发明专利]一种铈铁硼磁铁的成形方法

说明书

本发明公开了一种铈铁硼磁铁的成形方法，包括以下步骤：(1)将氟化物粉末均匀附着在铈铁硼磁铁胚体表面；(2)在加热条件下，附着氟化物粉末的铈铁硼磁铁胚体进行晶界扩散，得到处理过的铈铁硼磁铁成品；所述的氟化物的结构式为RF₃，其中，R为Y稀土类元素，但不包括Ce，该成形方法能提升磁铁制品表面耐腐蚀性以及磁铁矫顽力。

技术领域

本发明涉及一种新型铈铁硼磁铁的制造方法，具体涉及一种新型铈铁硼磁铁的粉末冶金表面处理工艺。

背景技术

由Nd-Fe-B磁铁为代表的稀土磁铁(特别是永久磁铁)显示出非常高的磁性能，广泛应用于通讯、计算机、医疗、交通、矿山、电机、音响、家电、石油等领域，在国际上发展很快，新的应用领域不断拓展，并进一步带动了钕铁硼产业的整体发展。

铈(Ce)作为储量最大的稀土材料，相较于钕等磁铁常用稀土元素，来源更加广泛且成本更低。应用铈替代钕，并开发出的新型Ce-Fe-B磁铁的有助于综合利用稀土分离元素，并减少国家战略资源钕的使用。然而，针对新型磁铁配方的磁铁制造工艺尚未见相关报道。同时，需要新型磁铁的良好磁性能即使在严苛环境下也长时间稳定保持。因此，进行研究并开发以增强稀土磁铁的耐腐蚀性(耐返磁性)是必要且急迫的。

发明内容

本发明针对新型铈磁铁制造工艺存在的问题，基于境界扩散相关原理，提出了一种新型铈磁铁成形方法，可以在提升磁铁制品表面耐腐蚀性的同时，提升磁铁矫顽力。

一种铈铁硼磁铁的成形方法，包括以下步骤：

(1)将氟化物粉末均匀附着在铈铁硼磁铁胚体表面；

(2)在加热条件下，附着氟化物粉末的铈铁硼磁铁胚体进行晶界扩散，得到处理过的铈铁硼磁铁成品；

所述的氟化物的结构式为RF₃，其中，R为Y稀土类元素，但不包括Ce。

作为优选，所述的R为Nd、Dy或Tb中的一种或者多种。

作为优选，所述的氟化物粉末平均粒径为1～50μm。

本发明中，氟化物粉末通过喷涂或浸润的方式附着于磁铁表面。作为优选，步骤(1)中，先在铈铁硼磁铁胚体表面覆盖石蜡层，然后在石蜡层表面喷洒氟化物粉末。

作为优选，步骤(1)中，氟化物粉末附着厚度在100μm～500μm之间。

作为优选，步骤(2)中，加热温度为800～900℃，加热时间为1h～10h。

作为进一步的优选，加热温度为900℃，加热时间为1h。

作为优选，步骤(2)中，加热在真空条件下进行，控制氧含量在5000ppm以下。

本发明所述新型铈磁铁成形方法，其原理如下：

研究发现，稀土元素(含Y稀土类元素，但不包括铈Ce，下称“R”)作为扩散元素，当其与铈铁硼磁铁材料接触时，在高温下会发生晶相扩散，扩散元素R会分散到附近的磁铁材料中，从而可以改善相应部分的材料磁性。此外，发明人还发现，扩散元素的氟化物，在进行晶界扩散的过程中，可以捕捉磁铁内存在的O，并与铈(Ce)形成稳定的氟氧化物，其化学性质比稀土元素氧化物或稀土元素单质本身要稳定地多，从而可以起到抗腐蚀的作用。进一步地，发明人通过实验研究发现，钕(Nd)、镝(Dy)或铽(Tb)这三种稀土元素在铈铁硼磁铁材料中的扩散，有助于提高磁铁矫顽力，从而作为优选，应用于新型铈铁硼磁铁的表面处理。

在铈铁硼磁铁中，由CeFeB粉末构成的稀土磁铁材料的晶界中可存在富Ce相和由混入的O形成的氧化物(Ce₂O₃，NdO)。当在晶界附近存在稀土元素氟化物(RF₃)粉末的粒子时，会发生如下反应生成CeOF并且使R游离：