[发明专利]一种钕铁硼晶界扩散热处理方法

说明书

本发明涉及永磁材料制备技术领域，公开了一种钕铁硼晶界扩散热处理方法，包括：1）选取晶界扩散源；2）将化合物颗粒置于高能球磨机中球磨，过滤，得到晶界扩散粉；3）预处理；4）将晶界扩散粉配制为浆料后包覆于钕铁硼磁钢片半成品表面；5）扩散热处理，回火。本发明采用高能球磨机将原始粒径较粗且粒度分布较宽的重稀土粉末磨细达到预期的粒径大小、分布及片层状形态，呈片层状结构提高了粉末与磁钢表面间的贴合度，增加了粉末进入磁钢内部的通道，使重稀土涂层在扩散热处理时，更容易进入磁体内部，在成膜过程中得到具有良好均匀度的扩散层，保证扩散后磁性能的稳定性，进一步提高磁体的矫顽力。

技术领域

本发明涉及永磁材料制备技术领域，尤其涉及一种钕铁硼晶界扩散热处理方法。

背景技术

传统的烧结钕铁硼永磁制作工艺为了实现磁能积和矫顽力“双高”的要求，必须使用大量的镝和铽元素，而镝、铽价格昂贵，这样会导致永磁体的成本大幅度提高。为了在满足磁性能“双高”要求的前提下还能降低镝或铽的用量、降低产品成本，近年来烧结钕铁硼行业开始采用晶界扩散的工艺。晶界扩散新型工艺与传统工艺相比，可以使镝或铽处于更为理想的晶界位置，从而能够大幅度提高磁体的矫顽力，制作同等牌号的“双高”钕铁硼永磁，镝或铽的用量可以比传统工艺减少约30～50％，可大幅度降低成本。

晶界扩散工艺是把毛坯加工为半成品后处理干净，然后把镝或铽附着在半成品上，对已附着的镝或铽工件在真空下进行晶界扩散，使镝或铽元素渗透到晶界处，实现磁性能的目标，之后再对渗透后的半成品做后续的表面防腐蚀处理制作为成品。大多数晶界扩散都将重点放在涂敷扩散层以及后续的热处理工艺上。例如：

专利CN201610024409.6公开了一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，该发明将烧结钕铁硼磁粉进行半致密化烧结，致密度为90％-95％；再将低熔点镝合金扩散源覆盖在半致密化烧结钕铁硼周围在真空烧结炉中1040-1080℃烧结2-3h，再经过900-940℃一级回火1-3h和480-550℃二级回火2-4h，制备得到高磁性烧结钕铁硼材料。在半致密化钕铁硼致密化烧结过程中，扩散源熔化为液态包覆在半致密化钕铁硼表面，加速Dy、Cu、Al、Ni等元素在晶界的扩散，提高扩散层的深度。扩散源在烧结过程中直接进行晶界扩散，扩散更均匀，不需要再单独进行晶界扩散热处理，也可以省去制成细粉并表面涂覆的过程。

专利CN201410682495.0公开了一种提高烧结钕铁硼磁性能的晶界扩散方法，将烧结态钕铁硼磁体和扩散合金片叠放在一起，放在热压炉中；对热压炉抽真空，待真空度达到设定值，对热压炉升温，当温度达到设定值时，开始施加压力并保压；将扩散后的试样放入高真空炉中退火处理。按照该发明提供的加压扩散方法改性后的烧结钕铁硼磁体具有扩散剂扩散深度大，晶界相分布均匀，矫顽力高等优点。

上述专利技术方案都是将重心放在晶界扩散的热处理工艺上。目前热处理工艺的优化已经相对比较成熟，很难再获得很大的突破。因此有必要从其他角度来进行进一步优化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钕铁硼晶界扩散热处理方法，本发明通过对晶界扩散粉末颗粒大小、分布、形态等因素的优化，使晶界扩散层在扩散热处理时，更容易进入磁体内部，从而更大程度地提高磁体矫顽力。

本发明的具体技术方案为：一种钕铁硼晶界扩散热处理方法，包括以下步骤：

1)选取平均粒径为1～20微米的含铽和/或镝元素的化合物颗粒作为晶界扩散源。

2)将化合物颗粒置于高能球磨机中，在保护介质下进行球磨，球磨转速为100-200r/min，球磨时间为4～20h，球磨后过滤去除粒径小于0.5微米的部分，得到平经粒径为0.5～2微米且呈片层状的晶界扩散粉。

3)对钕铁硼磁钢片半成品进行预处理，得到表面清洁的钕铁硼磁钢片半成品。

4)将所述晶界扩散粉配制为浆料后，等厚包覆于钕铁硼磁钢片半成品表面。