[发明专利]一种稀土永磁体材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土永磁体材料的制备方法，该方法在烧结磁体的表面上布置稀土溴化物粉末，并且在低于磁体烧结温度的温度下热处理磁体和粉末，以便进行稀土扩散。本发明利用了原子半径大的Br替代F或O元素，采用稀土溴化物作为新型的晶界扩散源，将新型的扩散源涂覆在烧结磁体的表面，通过回火处理将稀土元素扩散进入磁体内部；稀土溴化物的特点是易分解，溴元素的原子半径大，易挥发到环境中，只有极微量的扩散到磁体中，对磁体的微观结构影响小；稀土元素更容易扩散进入磁体中，扩散深度深，磁体矫顽力提升明显；同时，磁体的温度稳定性、耐蚀性有改善。

技术领域

本发明属于磁性材料技术领域，尤其涉及一种稀土永磁体材料的制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼是目前为止磁能积最高的永磁材料。磁能积是永磁体储能的一种体现，在开路状态时，一部分储存于永磁体的内部，一部分以磁场的形式储存于两磁极附近的空间中，以实现机械能、电磁能等之间的相互转换。高的磁能积实现了器件的小型化和轻型化，被广泛应用于计算机、电声器件、仪器仪表、磁力机械、永磁电机、核磁共振仪等设备中。

但是，烧结钕铁硼的居里温度低、温度稳定性差制约了钕铁硼的应用。如大电流驱动电机在工作时驱动电枢线圈会产生大的退磁场，引擎或磁体涡流产生的高温环境，降低了磁体的有效磁场。提高烧结磁体的矫顽力，增加磁体的温度稳定是满足要求的有效手段，其混合动力汽车要求永磁体需要具备室温矫顽力大于30kOe的磁体。

对于高使用温度、高稳定性永磁材料，重稀土在其中的作用是不可替代的，为了优质利用重稀土资源，减少重稀土的使用量，人们主要针对两类方法开展了大量的工作。一是在制备过程中改变重稀土的添加方法，以降低重稀土的使用量，其主要技术有双主相法、主辅合金混合(或称液相添加、双合金法、双相烧结等)法，这类方法基本要点就是混合重稀土含量高的和重稀土含量低的粉，工艺简单，生产成本低；另一种做法是制备出致密的矫顽力低的产品，后期采用不同的工艺将重稀土通过晶界扩散的方式添加到磁体中，主要技术包括电泳沉积、射频溅射、离子镀、喷涂重稀土等方法，这类方法是在烧结磁体的成品后，又增加了处理的步骤，有些还要求有专门的设备。所以这种做法具有门槛高、工艺复杂的特点。

近几年，风力发电、新能源汽车等新应用领域的发展，加速了晶界扩散的发展。重稀土元素在高温下，沿晶界扩散进入磁体的晶界相和磁性相颗粒的边缘部分，形成(Nd,Dy/Tb)₂Fe₁₄B相包围Nd₂Fe₁₄B的核壳结构，该(Nd,Dy/Tb)₂Fe₁₄B磁性相的磁晶各向异性场大于钕铁硼磁体，同时又分布在容易形成反向磁场的形核点处。所以，通过晶界扩散镝或铽极大的提高了磁体的矫顽力。除此之外，(Dy/Tb)₂Fe₁₄B相的剩磁小于Nd₂Fe₁₄B磁性相的剩磁，通过晶界扩散的工艺跟原材料中加重稀土相比，(Dy/Tb)₂Fe₁₄B相在磁性相中占比很小，所以晶界扩散后的磁体剩磁基本不变，是可以保持高剩磁、高矫顽力的有效途径。