[发明专利]一种提升烧结钕铁硼磁体磁性能的方法

说明书

本发明公开了一种提升烧结钕铁硼磁体磁性能的方法，采用晶界添加的方法加入低熔点纳米金属粉末，使其对晶界进行优化，提升晶界连续性与润湿性，一定幅度内提升磁体的磁性能。其次，结合晶界扩散工艺，低熔点金属的晶界扩容为后续晶界扩散提供了连续的扩散通道，增加其扩散深度和浓度，不仅极有效地提高了磁体的矫顽力，大幅度缩短了扩散时间，减少了制造成本。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，具体涉及一种提升烧结钕铁硼磁体磁性能的方法。

背景技术

钕铁硼永磁凭借优异的磁性能，被称为“磁王”，广泛应用于航空航天、风力发电、节能家电、电子电器以及新能源汽车等领域。并且随着制造技术的不断进步和人们环保意识的提升，在节能环保、新能源、新能源汽车三大领域备受市场瞩目，成为实现“中国制造2025”发展规划的关键材料，其用量以每年10-20 %的速度快速增长，表现出良好的应用前景。

对于磁体而言，矫顽力是评价Nd-Fe-B永磁材料磁性能优劣的重要指标。而重稀土元素Dy、Tb作为矫顽力提升的重要元素，可有效提升2:14:1相磁晶各向异性常数，但是其价格高昂。因此一般通过重稀土元素Dy、Tb表面沉积扩散的方式来提升矫顽力，降低磁体制造成本。目前晶界扩散磁体矫顽力的提升，主要凭借重稀土元素沿晶扩散，主相晶粒周围核壳层的形成极有效地避免主相交换耦合，且晶界钉扎作用避免了反磁化畴的形核，两者的综合作用使得磁体的矫顽力产生大幅的提升。

钕铁硼磁体内部晶界及晶界相的数量和微观形貌对晶界扩散工艺的影响较大，但磁体中晶界及晶界相的数量毕竟有限，且扩散通道的连续性差，导致磁体内部重稀土元素扩散深度较浅，性能提升幅度有限。目前，探索相关的工艺，通过对磁体内部晶界的改性，增加晶界及晶界相的数量和提高晶界的连续性，进而提升晶界扩散工艺的效率，使得磁体的矫顽力进一步提升。

发明内容

本发明的目的提供一种提升烧结钕铁硼磁体磁性能的方法，首先利用常规烧结工艺，通过低熔金属纳米粉末的添加，在烧结过程中改善微观形貌，从而达到提升晶界富Nd相的数量及尺寸，并改善晶界相润湿性，并以此作为重稀土扩散通道，促进元素扩散深度及扩散效率，大幅度缩短扩散时间，提升磁体矫顽力，并实现磁体的稳定、批量化生产，降低制造成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种提升烧结钕铁硼磁体磁性能的方法，其特征在于，包括真空速凝、氢破、气流磨后混粉步骤，在混粉时添加粒径为200-1000 nm的M粉，所述M粉为低熔金属或低熔合金的粉粒。对添加的低熔金属粉末的设计首先考虑低熔金属与晶界富Nd相的浸润性，因此根据合金相图进行对应调整。

进一步，所述低熔金属为Cu、Al、Zn、Sn、Mg或Ga中的一种。

进一步，所述低熔合金为所述低熔金属中的多种金属形成的合金。

进一步，

1）所述真空速凝步骤为: 按照磁体的初始合金成分进行熔炼配比，先抽真空，在真空度不大于5 Pa是充入氩气或高纯氮气，气压控制在50-60 kPa之间，将熔融合金液经过水冷铜辊快速冷快制得厚度约为0.2-0.5mm的速凝薄片；

2）所述氢破制粉为：分别将速凝薄片放入氢破炉，在氢气气氛下550-650℃加热6-10h，制得粒径约为200-500 μm的粗粉；

3）所述气流磨步骤为：氢破的粗粉中加入抗氧化剂及润滑剂，气流磨过程中含氧量不大于500 ppm，制得粒径约为3-5 μm的磁粉；

4）所述混粉步骤为：将制得的磁粉与粒径为200-1000 nm的低熔金属纳米粉末M进行充分混合；

还包括：

5）取向压制成型：在惰性气体保护下，对超细合金粉压制，过程中含氧量控制在400ppm及以下；