[发明专利]一种提高稀土-铁-硼永磁体强度的方法

说明书

本发明中公开了一种提高稀土‑铁‑硼永磁体强度的方法，稀土‑铁‑硼合金薄片和二元铁合金薄片制成烧结毛坯后进行高温渗透处理，得到毛坯磁体后，再进行两级时效热处理，制成成品磁体。该方法可以使Nb元素或Zr元素通过扩散进入磁体表层的晶界相，从而提高磁体表层的机械强度，且扩散过程中铌原子或锆原子基本不进入磁体主相，磁体仍保持较高的磁性能，解决了现有的增强永磁体强度方法存在的降低磁体磁性能的技术问题。

技术领域

本发明属于磁性材料领域，具体涉及一种提高稀土-铁-硼永磁体强度的方法。

背景技术

烧结稀土-铁-硼永磁材料(其中，NdFeB为典型代表，以下以NdFeB为例)属于第三代稀土永磁材料，与其他类型永磁材料相比，具有磁性能高，价格低等突出优点，使得其开发和应用得到了超常规的发展，应用已涉及国民经济的各个领域，特别是在计算机、信息、汽车、核磁共振成像、CD-ROM、DVF等工业方面有着广泛的应用。

但是这种磁性能优异、应用广泛的功能材料具有強度和韧性差的缺点，主要是由于：烧结NdFeB永磁材料相组成主要包括主相Nd₂Fe₁₄B、富稀土相、富硼相组成，其中主相是在1200℃左右通过包晶反应形成的，是合金中惟一的磁性相，富稀土相的熔点是650℃-700℃，是合金中最后凝固的，处于已凝固的主相晶粒之间，沿晶界分布，是包覆主相晶粒的薄层相。烧结NdFeB永磁材料单晶体具有磁致伸缩各向异性和热膨胀的各向异性，这种各向异性导致内部产生很大的内应力，导致其强度较差，具有易断裂特性。烧结NdFeB永磁材料強度和韧性差导致其机加工后的表面处理过程中和成品使用过程中经常出现剥落、掉边掉角等问题。随着磁性器件的小型化、高精度化，以及军事、航天、高速电机等冲击振动强的领域对磁性器件的強度和韧性提出了更高的要求，因此，改善烧结NdFeB永磁材料的強度和韧性已成为迫切的要求。

目前为改善烧结NdFeB永磁材料的韧性较为常见有效的方法就是在烧结NdFeB永磁材料原材料配方中微量添加铌Nb、Zr元素等韧性较好的非稀土金属，来改善烧结钕铁硼NdFeB材料晶界韧性，提高其抗弯强度；然而添加的非稀土技金属铌Nb、Zr元素等元素，高温下会部分溶解于烧结NdFeB主相内(主相NdFeB是磁性相，铌Nb、Zr元素等非磁性材料，对材料的磁性能没有贡献)，因此会降低磁体的磁极化强度Js，降低材料的磁性能，此外溶解在主相中的铌Nb、Zr元素还可能导致主相NdFeB不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种提高稀土-铁-硼永磁体强度的方法，将磁体薄片与金属二元铁合金薄片(铌铁合金薄片或锆铁合金薄片)在700℃-800℃真空下经过渗透扩散处理，使Nb元素或Zr元素进入磁体表层的晶界，从而提高磁体表层的机械强度，且扩散过程中铌原子或锆原子基本不进入NdFeB主相，磁体仍保持较高的磁性能，解决了现有的增强永磁体强度方法存在的降低磁体磁性能的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高稀土-铁-硼永磁体强度的方法，包括以下步骤：

a、采用真空熔炼制成稀土-铁-硼合金薄片和二元铁合金薄片，其中，所述二元铁合金薄片为铌铁合金薄片或锆铁合金薄片；

b、将所述稀土-铁-硼合金薄片破碎成粉后成型为压坯，再真空烧结并快速冷却制得烧结毛坯；

c、将所述烧结毛坯其中一个尺寸方向机械加工成薄片后，清洗，将清洗后的烧结毛坯与所述二元铁合金薄片均匀混合，置于真空条件下加热保温进行渗透处理，得到毛坯磁体；

d、将所述毛坯磁体在真空条件下进行两级时效热处理；

e、将所述烧结毛坯余下两个尺寸方向进行机械加工，制得磁体半成品后，经过表面处理制成成品磁体。