[发明专利]稀土永磁体的晶界扩散方法

说明书

本发明公开了一种稀土永磁体的晶界扩散方法，包括：一级脉冲电流处理：将涂覆后的烧结钕铁硼毛坯磁体在真空条件上进行热处理的同时施加一定的脉冲电流，其中所述热处理的温度为500～800℃，所述脉冲电流的频率为400～1000Hz，电流大小为500～2000A，作用时间4～15h；二级脉冲电流处理：将处理得到的烧结钕铁硼毛坯磁体置于真空条件下进行热处理的同时施加一定的脉冲电流，其中热处理的温度为25～400℃，脉冲电流的频率为10～200Hz，电流大小为10～400A，作用时间0.5～4h；随即将涂覆后的烧结钕铁硼毛坯磁体冷却至100℃以下，且后者热处理温度不高于前者热处理温度。本发明能够降高效地提高晶界扩散效率，提高稀土在磁体内部的扩散深度，基本不损失剩磁的前提下大大提高了磁体的内禀矫顽力。

技术领域

本发明涉及稀土永磁体的加工领域。更具体地说，本发明涉及一种稀土永磁体的晶界扩散方法，更具体地说，本发明涉及一种在基本不损失剩磁的前提下提高磁体的内禀矫顽力的一种稀土永磁体的晶界扩散方法。

背景技术

钕铁硼磁体因其具有较高的综合磁性能，被广泛应用于计算机、家用电器、电力通讯、汽车、生物医药等领域。随着电动汽车、混合动力汽车的发展，要求钕铁硼具有较高矫顽力和磁能积。然而钕铁硼磁体本身的居里温度较低，导致磁体的热稳定性差，高温下易发生热退磁，限制了磁体的应用范围。因此，如何在基本不损失剩磁的前提下提高磁体的内禀矫顽力，成为业内人士研究的重点。

传统的方式是将Dy或Tb等重稀土元素通过合金化的方式加入，包括直接熔炼或者富Dy或Tb合金与钕铁硼合金双合金法，以此来获得高各向异性场的(Nd,Dy)₂Fe₁₄B或(Nd,Tb)₂Fe₁₄B主相，进而提高磁体的矫顽力。但是这种方式在提高矫顽力的同时会明显降低磁体的剩磁和磁能积，而且会大大增加磁体的成本。另一方面，稀土资源宝贵，特别是Dy，Tb储量比较少，采用这种方式会加剧稀土资源的短缺，不利于稀土行业的长期发展。因此，如何高效利用Dy或Tb等重稀土元素提高磁体的矫顽力，成为重中之重。

最近几年，晶界扩散处理技术在保证磁体的剩磁和磁能积基本不变的情况下，能大幅提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力。该工艺是将用于晶界扩散的重稀土以氟化物、氢化物、氧化物、纯金属或合金等方式涂覆在磁体表面，通常的涂覆技术有电泳沉积法、物理气相沉积法、浸涂和刷涂、热蒸镀及磁控溅射等。将经过涂覆含有重稀土的磁体进行热处理，将表面的重稀土元素沿晶界扩散至磁体内部，主相形成了富Dy或Tb的核-壳结构，提高了RE₂Fe₁₄B的各向异性场，提高其内禀矫顽力。这种方法不仅可以减少Dy或Tb的使用量，而且能优化晶界结构，抑制主相间的磁耦合，有效提高磁体的内禀矫顽力。

相比传统的添加Dy或Tb等重稀土元素的方式，晶界扩散方法能够在基本不降低剩磁和磁能积的前提下有效提高磁体的内禀矫顽力。现有的晶界扩散方法是将磁体表面涂覆Dy或Tb等重稀土元素的氟化物、氢化物或氧化物，再通过调节热处理的温度和时间，将表面的重稀土元素沿晶界扩散至磁体内部，形成核-壳结构。但是该方法扩散效率低，扩散深度有限，处理磁体的厚度有限。如果能够提高晶界扩散的效率，提高重稀土在磁体内部的扩散深度，就能够缩短热处理时间，降低能源消耗，减少磁体的生产成本。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种稀土永磁体的晶界扩散方法，其能够降高效地提高晶界扩散效率，提高稀土在磁体内部的扩散深度，基本不损失剩磁的前提下大大提高了磁体的内禀矫顽力。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种稀土永磁体的晶界扩散方法，其特征在于，包括：烧结钕铁硼毛坯磁体的制备、稀土源浆料的制备以及以下步骤：