[发明专利]一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法

说明书

本发明提供一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，包括以下步骤：设计高镝和高铽含量的两种富稀土相辅助合金和一种不含镝铽的主相合金，三种合金的化学式分别为(PrNd)₂₀Dy₂₀Fe_60‑z‑nM_zB_n、(PrNd)₃₀Tb₁₀Fe_60‑z‑nM_zB_n和(PrNd)_xFe_{100‑x‑z‑n}M_zB_n，式中x、z、n分别表示式中相应元素的质量百分比，M为Zr、Nb、Ga、Co、Al中的一种或几种元素。本发明首先采用双合金法制备两种主相合金成分，然后采用双主相合金法制备获得晶界扩散基材。这种制备方法同时利用了双合金法和双主相合金法，能够极大地提高基材的磁性能。同时，这种制备方法的成分配比方式可以更好地调节重稀土Dy和Tb含量、优化基材的微观结构。最后，利用晶界扩散技术能够制备出多种牌号的驱动电机用高性能钕铁硼永磁体。

技术领域

本发明属于钕铁硼永磁材料及其制备技术领域，更具体地说，特别涉及一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法。

背景技术

新能源汽车驱动电机主要包括永磁同步电机和三相异步电机，其中永磁同步电机具有效率高、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻等优点，已成为新能源汽车驱动电机的主流。目前，永磁同步电机正向大功率化、高功能化、微型化和环境适应性方向发展，使得磁体厚度和尺寸的要求越来越严格，对高性能烧结钕铁硼永磁体的磁性能、热稳定性和性能一致性要求更高。同时，生产驱动电机的企业间竞争也日趋激烈，电机成本控制非常重要，进而迫使钕铁硼永磁体的生产企业降低磁体的成本。因而，驱动电机专用钕铁硼永磁体不仅要求使用性能好，而且还要求价格便宜。这种现状对钕铁硼永磁体的制备技术提出了很高的要求。

驱动电机专用钕铁硼永磁体要求使用温度在150℃以上，其制备仍然需要添加适量的重稀土元素以提高磁体的矫顽力；减少磁体中重稀土元素用量仍然是钕铁硼生产企业不懈的追求。晶界扩散技术能够极大地提高磁体的矫顽力，同时确保磁体的剩磁和最大磁能积不降低或略微降低，已被生产钕铁硼永磁体的部分企业应用于电机磁钢领域，降低磁钢成本。目前，晶界扩散技术添加重稀土元素的方法包括：物理气相沉积法、电化学法和表面涂覆法等。

物理气相沉积法包括蒸镀、磁控溅射等，是将稀土元素沉积到磁体表面，然后经过扩散处理，扩散至磁体内部；这种方法可得到均匀、厚度可控的涂层，减少重稀土元素的使用量；但真空溅射设备昂贵，靶材制备成本高，薄膜沉积速度慢，不适合大规模工业生产。电化学法相比物理气相沉积法，设备简单经济，沉积时间短，厚度以及均匀性可控；但电化学法对环保的要求高。表面涂覆法是将含有重稀土元素的粉末和液态混合，涂覆或喷涂到磁体表面；该方法简单，沉积效率高，可减少稀土元素的添加，实现重稀土的高效利用。

驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备包括基材制备技术和晶界扩散技术两个方面，如何把两种技术有机结合起来，从而找到一种更为合适的驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，已成为业内电机磁钢领域的研究人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，以解决驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备包括基材制备技术和晶界扩散技术两个方面，如何把两种技术有机结合起来，从而找到一种更为合适的驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法的问题。

本发明一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种驱动电机专用钕铁硼永磁体的晶界扩散制备方法，包括以下步骤：