[发明专利]一种高效提升钕铁硼磁体矫顽力的制备方法

说明书

本发明公开了一种高效提升钕铁硼磁体矫顽力的制备方法，属于磁性材料技术领域。该制备方法包括：通过速凝工艺和高能球磨制得低熔点Dy‑Tb‑Pr‑Cu合金粉末和Al‑Ni‑Co合金粉末，并将其按比例混合，加入丙酮溶液，再混合制成糊状溶液；将钕铁硼磁体上下表面进行纳秒脉冲激光下的表面清洗，同时对钕铁硼磁体施加振动，制得主相和富稀土相之间产生微观裂纹区的磁体；随后将糊状溶液均匀涂敷在钕铁硼磁体上下表面，进并行Ar气保护下的回火热处理，最终获得高矫顽力钕铁硼磁体。本发明工艺过程简单，易操作，有利于高矫顽力钕铁硼磁体在更多永磁器件中的应用，以满足市场需求。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其涉及一种高效提升钕铁硼磁体矫顽力的制备方法。

背景技术

稀土是不可再生的重要战略资源，是改造传统产业、发展新兴产业及国防科技工业不可或缺的关键元素。我国稀土磁性材料等功能材料的产量约占世界总产量的80%，位居全球之首。稀土磁性材料是航空航天、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、现代武器装备等高技术领域不可缺少的重要基础材料。

晶界扩散技术是近几年发展起来的烧结钕铁硼材料提高磁性能、减重稀土的新技术。在相同矫顽力下其重稀土含量仅为传统高矫顽力烧结钕铁硼永磁体的20~30 %，且剩磁基本保持不变。目前，国内外研究较多的是低熔点扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体。同时，激光清洗技术是近十年来飞速发展的一种新型清洗技术，它以自身的优势和不可替代性在许多领域中逐步取代了传统清洗工艺。为此，本发明公布了一种纳秒脉冲激光下的表面清洗，同时在纳秒脉冲激光工作过程中，对钕铁硼磁体施加振动，制得主相和富稀土相之间产生微观裂纹区，有效提升了扩散物和磁体间的接触面积，提高扩散效率；另外，通过将低熔点Dy-Tb-Pr-Cu合金粉末和Al-Ni-Co合金粉末的混合糊状溶液均匀涂敷在钕铁硼磁体表面，并通过后续的一级和二级回火热处理，有效促使稀土原子在钕铁硼磁体中的扩散，在提升复合磁体的矫顽力的同时可以在一定程度降低原料成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种高效提升钕铁硼磁体矫顽力的制备方法。

本发明的高效提升钕铁硼磁体矫顽力的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照低熔点Dy-Tb-Pr-Cu合金和Al-Ni-Co合金成分分别称量各原料并通过真空感应熔炼制备Dy-Tb-Pr-Cu合金和Al-Ni-Co合金，其中，所述的低熔点Dy-Tb-Pr-Cu合金为按原子百分比的Dy_aTb_bPr_cCu_100-a-b-c，式中10≤a≤30，10≤b≤30，10≤c≤30；所述的Al-Ni-Co合金为按原子百分比的Al_xNi_yCo_zFe_uCu_vGa_wTi_e合金，式中： 3≤x≤20， 5≤y≤15，15≤z≤30，30≤u≤60，2≤v≤6，0.1≤w≤2，0.1≤e≤2，以上x+y+z+u+v+w+e=100；然后通过速凝工艺分别制得Dy-Tb-Pr-Cu合金铸片和Al-Ni-Co合金铸片；采用低温液氮保护下的高能球磨将两种合金铸片破碎至粒径为50~300 nm的Dy-Tb-Pr-Cu合金粉末和Al-Ni-Co合金粉末，高能球磨的时间为1~20 h；

（2）将步骤（1）获得的Dy-Tb-Pr-Cu合金粉末和Al-Ni-Co合金粉末按比例混合，加入丙酮溶液，再混合制成粘度为50~200 mmPa.s的糊状溶液备用；

（3）将圆柱尺寸为5*5 mm的钕铁硼磁体上下表面进行纳秒脉冲激光下的表面清洗，同时在纳秒脉冲激光工作过程中，对钕铁硼磁体施加振动，振动频率为5~20 Hz，制得主相和富稀土相之间产生微观裂纹区的磁体备用；

（4）将步骤（2）获得的糊状溶液均匀涂敷在步骤（3）获得钕铁硼磁体上下表面，涂敷的厚度为1~3 mm；随后进行Ar气保护下的一级和二级回火热处理，获得高矫顽力钕铁硼磁体。