[发明专利]一种降低烧结钕铁硼薄片磁体不可逆损失、提高其使用温度的方法

说明书

本发明属于稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种降低烧结钕铁硼薄片磁体不可逆损失、提高其使用温度的方法。本发明中，将烧结钕铁硼磁体夹在扩散源大块磁体之间(磁体之间紧密接触)，在热处理过程中，Re较高的磁体中的富钕相在高真空状态下发生气化形成金属气体，金属气体在薄片坯料表面形成一层膜后逐步渗透进入薄片坯料的表层，渗透进入薄片坯料表层的金属气体与薄片坯料表层原子结合形成新的合金层，并构建新的晶界，实现对薄片坯料原有受损晶界的修复；经过修复的晶界，减少Nd₂Fe₁₄B颗粒之间的直接接触，降低硬磁耦合的作用，增强晶界上的反磁化畴形核场，改善产品表面的低磁现象，进而降低磁体不可逆损失，提高产品的使用温度。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，尤其涉及一种降低烧结钕铁硼薄片磁体不可逆损失、提高其使用温度的方法。

背景技术

钕铁硼永磁体是当代磁性最强的永磁体，它不仅具有高磁能积、高性价比等优异特性，而且容易加工成各种尺寸，现已广泛应用于航空、航天、微博通讯技术、电子、电声、机电、计算技术、自动化技术、汽车工业、石油化工、磁分离技术、仪器仪表、磁医疗技术及其他需用永磁磁场的装置和设备中，特别适用于研制高性能、小型化、轻型化的各种换代产品。钕铁硼系永磁材料是当今和今后相当长一段时间内最重要的永磁材料，它的出现开辟了稀土永磁领域的新开端。

随着应用范围的扩大，对磁体综合性能要求越来越高，特别是温度稳定性。在一些电机和自动化设备中，烧结钕铁硼磁体在经受高温冲击时，磁性能迅速下降，从而失效。工业领域对在高温(≥180℃)下能持续工作的烧结钕铁硼磁体的需求越来越强烈，当然添加大量的Dy、Tb，或者渗透少量的Dy、Tb可解决该问题，但这两种方法均带来了剩磁的下降和成本的上升。基于高性能和低成本考虑，某些电机厂商甚至提出了无镝无铽同时耐一定温度的磁体需求。

现有的烧结钕铁硼薄片磁体通常是由烧结钕铁硼坯料经过机械加工成为薄片坯料后，再将薄片坯料进行表面处理得到的。薄片坯料在机械加工过程中，其表面晶粒受损，在对薄片坯料进行表面处理的过程中，酸洗和电化学会腐蚀薄片坯料，对其亚表层5-8个晶粒层的晶体结构造成不可逆的破坏影响，由此导致最终得到的烧结钕铁硼薄片磁体的抗磁衰减等能力存在损失，影响烧结钕铁硼薄片磁体的使用寿命。

信越化学Hajime Nakamura等人在2005年《Magnetic Properties of轻ExtremelySmall Nd-Fe-B Sintered Magnets》文章中报道过，薄片类产品在经过机械加工之后进行磁性能测试，磁性能有明显的降低。德国VAC公司在《Model for Calculating J(H)Curvesof Ni Coated NdFeB Magnets》中报道，产品越薄，加工和表面处理的损耗比例就越大，磁通和磁衰减的影响就越严重。烧结钕铁硼坯料在机械加工成为薄片产品的过程以及随后的表面的处理过程中，切削液、冷却液，表面处理酸洗液会对NdFeB基体亚表层中5-6晶粒层产生腐蚀影响，腐蚀首先从晶界开始，破坏了Nd₂Fe₁₄B主相与富稀土相的核壳状包裹结构，使基体的表面晶粒处于裸露状态，晶界状态转变为Nd₂Fe₁₄B主相直接接触的晶界，大大降低了产品的抗磁衰减能力，降低产品的使用温度条件。