[发明专利]一种高性能烧结钕铁硼及其制备方法

说明书

本发明公开一种高性能烧结钕铁硼磁体及其制备方法。本发明包含钕、铁和硼的第一材料，将所述第一材料成形为预定形状；包含在所述第一材料形成预定形状相对应的两个面上，一面覆盖镝的第二材料，另一面覆盖铽的第三材料；所述第二材料与第三材料的镝和铽元素通过热处理晶界扩散在第一材料形成梯度分布。本发明优点是磁体制造成本低，磁性能一致性好，符合应用要求；磁体形态多变适应应用环境，有利于重稀土资源的平衡利用，磁体成本低，性能优。

技术领域

本发明涉及高性能烧结Nd-Fe-B永磁体领域，具体地说是一种高性能烧结钕铁硼及其制备方法。

背景技术

重稀土晶界扩散技术是把重稀土覆盖到磁体的表面，然后通过热处理，使重稀土元素沿着钕铁硼合金(磁体)的晶界向磁体内部扩散，从而使重稀土只分布在晶粒边界非常薄的边界壳层。因富含重稀土的壳层具有非常高的磁晶各向异性，能够有效阻止磁畴的移动，从而提高磁体的抗退磁性能。同时由于重稀土的含量极少，磁体的磁化强度极少降低。因而通过这种技术，可以获得高Br,高Hcj的高性能磁体。运用此技术，不但可以大幅度降低重稀土的使用量，还可以在应用领域更少地使用磁体，把器件和装备体积进一步缩小，并且具有更强的抗退磁性能，扩大磁体的应用领域。GBD技术既节省资源又提高性能，是新能源领域核心支撑技术之一。

近年来，经过十多年的不断研发，重稀土晶界扩散技术逐渐引起人们的重视，日本等先进材料制造国家已经全面推广使用。国内最近几年也开始不断推广应用。人们采用物理气相沉积(PVD)的方法(比如蒸镀，磁控溅射等)方法、丝网印刷的方法和喷涂等方法，把重稀土元素的金属、合金或者化合物中的其中一种覆盖到磁体的表面，然后通过真空热处理的方法，把重稀土元素扩散进入磁体的内部，提高磁体的性能。磁体的性能提高到了了48EH,52UH，54SH等。

稀土特别是重稀土资源是宝贵的战略资源，价格昂贵，高性能磁体特别是具有耐温性能的磁体，需要使用铽金属。如何节省资源，降低成本，是高性能烧结钕铁硼永恒的话题。我国典型的离子型稀土矿中，镝含量是铽的5-6倍，因此铽的价格一般是镝的5倍左右。近年来由于GBD技术的推广，Tb的使用量增加，导致铽的价格快速上涨，而镝使用减少，价格涨得缓慢。使用部分镝替代铽的技术，有利于资源的平衡利用，能够进一步降低成本，进一步推动晶界扩散技术的深入广泛使用，因此这是当前烧结钕铁硼行业急需破解的课题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高性能烧结钕铁硼磁体，使用价格相对低廉的镝替代价格昂贵的铽，获得与单纯使用铽进行晶界扩散相同或者相近效果的高性能烧结钕铁硼磁体；本发明的另一个目的在于提出一种高性能烧结钕铁硼的制备方法，具有工艺简单，成本较低。

为实现上述目的，本发明所述一种高性能烧结钕铁硼磁体，具体如下：

包含钕、铁和硼的第一材料，将所述第一材料成形为预定形状；

包含在所述第一材料形成预定形状相对应的两个面上，一面覆盖镝的第二材料，另一面覆盖铽的第三材料；

所述第二材料的镝元素与第三材料的铽元素通过热处理晶界扩散在第一材料形成梯度分布。

所述第一材料成形的预定形状为立方体、圆柱体、球体、瓦型或不规则体。

所述第一材料成形的预定形状为立方体，所述立方体相对的两个正对面上，一面覆盖镝的第二材料，另一面覆盖铽的第三材料；覆盖镝的一面与覆盖铽的一面面与面之间的距离为立方体相对应的两个面间距离中最小。

所述第一材料成形的预定形状为瓦型、圆柱、球型或不规则形状，所述瓦型、圆柱、球型或不规则形状相对的两个正对面上，一面覆盖镝的第二材料，另一面覆盖铽的第三材料；覆盖镝的一面与覆盖铽的一面面与面之间的距离为磁体相对应的两个面间距离中最短。

所述镝为镝金属、镝基合金或镝的化合物至少一种；所述铽为铽金属、铽基合金或铽的化合物至少一种。