[发明专利]一种电镀电泳协同沉积扩散烧结钕铁硼的方法

说明书

一种电镀电泳协同沉积扩散烧结钕铁硼的方法，属于稀土永磁材料晶界扩散技术领域。通过协同电镀电泳在烧结钕铁硼磁体上形成一层复合膜层，所述复合膜层的元素组成包括必要元素Dy和/或Tb，辅助元素为Cu和/或Zn和/或Al元素，所述复合膜层为电镀电泳混合膜层。两种或多种扩散源的掺杂使扩散源与磁体的结合力更强，同时辅助元素增加了DyH_x/TbH_x在磁体中的扩散速度和深度，利用(RE,Nd)₂Fe₁₄B(RE＝Dy/Tb)较高的各向异性场来提高磁体矫顽力，利用辅助元素对晶界的修饰和优化获得更高的矫顽力。本发明特点在于该复合膜层与烧结钕铁硼结合力好，沉积所使用的重稀土量大幅降低，热处理后矫顽力大幅提升。

技术领域：

一种电镀电泳协同沉积扩散烧结钕铁硼的方法，属于稀土永磁材料晶界扩散技术领域。

背景技术：

钕铁硼磁体因具有高磁性能广泛应用于风力发电、混合动力汽车等领域，随着5G通信技术、混合动力汽车等信息能源领域的高速发展，钕铁硼磁体的使用量大幅上升，同时各行业对钕铁硼磁体的性能提出了更高的要求。但由于其不良的高温稳定性限制了钕铁硼磁体的推广使用，而钕铁硼磁体的温度稳定性与矫顽力的关系十分密切，矫顽力高的磁体其温度稳定性也相对较好，因此为提高钕铁硼磁体的温度稳定性人们把目光集中在提高钕铁硼磁体的矫顽力上。

烧结钕铁硼磁体的实际矫顽力远没有达到其理论矫顽力，仍有很大的提升空间。晶界扩散技术是目前应用最为广泛的提高钕铁硼磁体矫顽力的技术，晶界扩散处理技术主要采用涂覆、电沉积、磁控溅射、粘覆、蒸镀等方式。磁控溅射和蒸镀所用设备精密生产难度大因此生产成本较高且重稀土利用率低；电沉积、涂覆和粘覆又存在扩散层与磁体结合力不强的弊端。CN 108231322 A提出利用磁控溅射法在烧结钕铁硼磁体上沉积Tb/Dy-Cu复合薄膜的方法，该方法所述复合薄膜的元素组成包括必要元素Tb和/或Dy，与可选元素Cu，所述复合薄膜为共溅射混合薄膜，或者为交替混合薄膜，使烧结钕铁硼磁体的矫顽力得到了显著提高，且生产成本显著下降。与该专利相比，本专利有如下特点：首先专利CN108231322 A采用磁控溅射法沉积扩散层，磁控溅射设备造价昂贵，本专利采用电泳电镀协同镀膜的方式沉积扩散层使用设备简单易制作，设备生产成本低；其次专利CN 108231322A采用磁控溅射法沉积扩散层，靶材利用率低，造成重稀土资源的浪费，本专利所用DyH_x/TbH_x纳米颗粒配制悬浊液可重复使用，减少重稀土资源的浪费；最后专利CN 108231322 A所用可选元素仅包含Cu而本专利使用扩散源可灵活调控，可选元素不仅限于Cu，还包括Zn、Al，使用范围更加广泛，更具有实用性。此外专利CN 103556208 B提出利用电泳沉积在烧结钕铁硼磁体表面形成稀土氢化物颗粒涂层的方法，该方法可以获得良好磁性能，但仅依靠电沉积涂层呈现蓬松状态，结合力较差，重稀土用量相对较多。与该专利相比，本专利可以形成Cu和/或Zn和/或Al和DyH_x和/或TbH_x混合膜层，利用电镀的作用使得重稀土涂层结合力更加紧密，且非重稀土涂层的加入有效减少了重稀土的使用量，因此更具有实用价值。

发明内容：

本发明提供了一种电镀电泳协同沉积扩散烧结钕铁硼的方法，目的是通过电镀电泳协同附着扩散源使非重稀土扩散源与重稀土扩散源同时附着在磁体上，扩散源与磁体结合力变强，热处理后利用(RE,Nd)₂Fe₁₄B(RE＝Dy/Tb)较高的各向异性场来提高磁体矫顽力，同时利用非重稀土扩散源的辅助作用进一步提高磁体的矫顽力。