[发明专利]一种低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备方法

摘要

本发明公开了一种低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备方法，在制备钕铁硼粉体的基础上利用基于磁控溅射的粉体镀膜工艺，将Dy元素溅射镀覆到气流磨粉体表面，而后在烧结和回火过程中通过Dy元素的高温扩散使其充分分散到微米级钕铁硼晶粒中，达到提高烧结钕铁硼磁性能的效果。与现有技术中在配料过程中引入Dy元素相比，本方法采用物理气相沉积，粉料颗粒表面包覆层限制在纳米级别，有效控制了生产过程中Dy元素的消耗量，实现了低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备。根据本发明得到的烧结钕铁硼稀土永磁材料，与传统铸造和粉末冶金工艺制备的相同成分的烧结钕铁硼材料相比，其内禀矫顽力、最大磁能积均有显著提高；与传统铸造和粉末冶金工艺制备的相同性能的烧结钕铁硼相比，其镝元素用量显著降低。该方法可广泛用于高性能烧结钕铁硼的生产制造。

主权项

一种低镝含量高性能烧结钕铁硼的制备方法，其特征在于采用基于磁控溅射的粉体镀膜工艺和粉末冶金工艺，步骤如下：（1）配料后，利用真空电弧炉基于铜模铸造工艺制备母合金铸锭，或者利用真空感应速凝铸片炉制备母合金速凝厚片，其中所配料的原子百分比组成为：Nd:8.0‑14.0%，Fe:74.0‑79.0%，B:5.5‑7.0%，M:2.0‑5.0%，R:0‑5.5%，其余为不可避免的杂质，其中R为La、Ce、Pr、Sm、Gd、Ho、Sc、Y中的一种或以上，M为Al、Co、Cu、Ga、Ti、Zr、 Nb、Hf、Zn、V中的一种或以上；（2）将母合金铸锭或速凝厚片氢爆破碎后，在粉料中添加汽油、专用防氧化剂和润滑剂，置于气流磨中进一步破碎，制成平均粒度在3‑6mm的粉末；（3）将气流磨制成的粉体，置于粉体颗粒镀膜用的磁控溅射设备的滚动样品台上，以金属Dy或Dy2O3作为靶材，磁控溅射系统抽真空后，在氩气氛围中将靶材成分溅射于滚动样品台内随重力下落的粉体上，粉体表面溅射层的平均厚度在10‑40nm；（4）将溅镀后的粉体混料分装，在4‑12T磁场以及5‑40MPa压力下取向成型，而后经过100‑300Mpa冷等静压处理，再次压型成坯件；（5）将压型坯置于真空热处理炉中，在950‑1150oC烧结1‑6h，而后进行回火热处理得到低镝含量高性能烧结钕铁硼。