[发明专利]一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体及其制备方法，具体涉及铷磁铁防腐领域技术领域，包括包括如下步骤：磁体预处理：将烧结NdFeB磁体酸洗后在去离子水中超声清洗，随后转移至无水乙醇进行脱水处理；磁体表面溅射Al‑Cu合金膜：使用磁控溅射镀膜仪在NdFeB磁体表面溅射Al‑Cu膜，靶材中Al∶Cu为1∶1；磁体表面扩散Al‑Cu合金层：将镀膜后的NdFeB磁体在真空管式炉中在真空度为10^‑3～10^‑4Pa、扩散温度为700℃‑800℃，升温速率为5℃/min，保温时间2h条件下进行扩散，溅射镀膜后的磁体经过热扩散工艺，保证磁铁磁性前提下，显著提高磁体的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及铷磁铁防腐领域，具体为一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体及其制备方法。

背景技术

烧结NdFeB磁体以其优异的磁性能被广泛应用于机械、电子、仪器等领域，风力发电等恶劣环境下的钕铁硼磁体，提出了超过25年的长期免维护要求，但因磁体本身的多相结构(主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相和富B相)以及各相之间电化学电位的差异使得磁体易发生腐蚀，从而导致失效，钕铁硼磁体的固有耐腐蚀性差已成为表面防护技术进一步发展的桎梏。

现有技术对钕铁硼磁体的防护方法分为合金化法和表面防护法，合金化法使电位差减小，但同时会对磁体的磁性能造成一定程度的损失；而表面防护法的实现手段在环保、经济等方面也会受到掣肘，如电镀与钝化工艺中所使用的电镀液、钝化液对环境极不友好，Ni层中的Ni为贵金属，生产成本高。

专利号为CN213150565U的专利申请文件公开了一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置，包括进料腔室、溅射扩散工艺腔室、出料腔室以及基座，进料腔室设置有三维工件转架系统，离子源刻蚀系统以及第一加热系统，溅射扩散工艺腔室设置有溅射源系统、高能离子源系统以及第二加热系统，出料腔室设置有第三加热系统。本发明的一种用于晶界扩散渗金属的钕铁硼磁铁改性装置，根据制备高矫顽力钕铁硼复合工艺流程合理配置，进料腔室具有离子刻蚀和预加热功能，溅射扩散工艺腔室具有溅射镀金属膜及金属扩散功能，出料腔室具有回火热处理功能，3个腔室之间通过阀门隔开，各自工作，互不干扰，实现了生产的连续性。

但是仅通过磁控溅射在铷磁铁表面形成膜层，会对磁体的磁性能造成一定程度的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的溅射镀膜后磁性损失的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体，其特征在于：磁体表面有经过热扩散的铝铜合金层，且铜与铝的比例为1∶1

一种表层铝铜合金化的NdFeB磁体的制备方法，包括如下步骤：

1)磁体预处理：将烧结NdFeB磁体酸洗后在去离子水中超声清洗，随后转移至无水乙醇进行脱水处理；

2)磁体表面溅射Al-Cu合金膜：使用磁控溅射镀膜仪在NdFeB磁体表面溅射Al-Cu膜，靶材中Al∶Cu为1∶1；

3)磁体表面扩散Al-Cu合金层：将镀膜后的NdFeB磁体在真空管式炉中在真空度为10^-3～10^-4Pa、扩散温度为700℃-800℃，升温速率为5℃/min，保温时间2h条件下进行扩散。

溅射镀膜后的磁体经过热扩散工艺，保证磁铁磁性前提下，显著提高磁体的耐腐蚀性能。

优选的，步骤1)中，采用的硝酸浓度为3％，酸洗时间为20～30s；中超声时间为3～5min。