[发明专利]一种大尺寸的稀土永磁材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸的稀土永磁材料及制备方法，大尺寸的稀土永磁材料的制备方法，具体步骤如下：对基础磁体毛坯进行预处理；对预处理后的磁体进行溅射处理；对溅射处理后的磁体进行热处理得到所需稀土永磁材料。本发明为大尺寸(宽度20mm以上)烧结钕铁硼渗透提供一种适于批量的制备方法。采用本发明来改善磁体性能，一方面能有效提高产品的性能(相较于基础磁体毛坯，矫顽力提高了6930Oe‑9990Oe，剩磁降低了220Gs‑340Gs)；另一方面可以避免大尺寸产品易产生的麻坑缺陷，产出外观合格，性能符合要求的批量化产品。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料技术领域，特别涉及一种大尺寸的稀土永磁 材料及制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体因其优异的磁性能，广泛应用于消费品电子、工业电机、 音响喇叭和车载电机中。随着稀土永磁材料的发展，稀土永磁材料已经是现代 科技发展和工业制造产业必不可少的基础型功能材料。制造业创新中心建设工 程、智能制造工程、工业强基工程、绿色制造工程和高端装备创新工程，都离 不开稀土永磁材料这种的基础材料。烧结钕铁硼磁体是随着新能源汽车的全球 性发展，汽车车载电机以体积小、质量轻、功率密度大、可靠性高、调速精度 高正在使用的越来越广泛；由于永磁同步电机具有最高的功率密度，其工作效 率最高可达97％，能够为车辆输出最大的动力及加速度，因此主要用在对能量 体积比要求最高的新能源乘用车上。新能源汽车驱动电机目前的发展方向有以 下几方面：小型轻量化、高效性、更出色的转矩特性、使用寿命长、可靠性高、 噪声低、价格低廉。随着时间的推移，新能源驱动电机的呈现出电机本体永磁 化的趋势：永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。

汽车车载电机用烧结钕铁硼产品的性能牌号主要为UH和EH。目前的UH和EH产品中重稀土含量高，而稀土原材料的价格飞涨对电机的成本造 成很大影响。与市场的需求的重稀土含量低的需求是矛盾。晶界扩散方法 可以实现用少量的重稀土提高产品性能的目的，为常用的节约成本的制备 方法。界扩散主要通过涂覆、沉积和溅射等方式使金属粉或者复合物包裹 在磁体表面，通过后续的高温热处理使重稀土(Tb/Dy)元素通过晶界进入 烧结磁体主相内，这种工艺对产品的矫顽力有明显的改善，但同时也改变 材料的微观结构和产品外观。对于产品尺寸较大，宽度20mm以上的产品， 当磁体被放在网格类支撑物时，热处理高温使重稀土的蒸汽和晶界发生反 应，晶界处于熔融状态，另外产品本身重力比较大，接触位置的富Nd相容 易在网格接触位置产生麻坑，造成产品外观的不良率提高。

目前大部分研究机构或个人大量报道的是通过在渗透热处理过程中产 品和重稀土板材直接增加高熔点氧化物颗粒来减少产品和重金属板接触， 减少外观麻坑的存在。专利CN103646772A公开了一种R-Fe-B系烧结磁体 的制备方法，在镝板和磁体之间布置氧化锆、二氧化硅或者氧化铝粉末保 障产品不接触，避免产生麻坑或外观不良。但由于镝金属易软化，高熔点 颗粒容易进入镝板中，导致镝的蒸发浓度减少，降低渗透效果，增加成本。专利CN103646773A公布了一种R-Fe-B类烧结磁体的制造方法，在磁体和 重稀土板之间布置稀土元素的氧化物来防止接触，减少外观不良。该方法 一方面实现磁体和重稀土板的非直接接触，另一方面避免重稀土蒸汽的过 度蒸发，但稀土氧化物的可以对产品矫顽力的提升效果差很多，降低渗透 效果。专利CN106128678B公布了一种制备R-T-B稀土永磁体的方法，在 磁体表面包覆一种稀土氢化物，稀土氟化物或稀土氧化物或复合物，在磁 体表面形成一个薄膜，在高温处理过程中既可以避免表面的接触形成麻坑， 同时又可以避免过度渗透，影响产品的剩磁。但该方法操作起来相对复杂， 批量生产时准备时间长，效率低。