[发明专利]钕铁硼磁体晶界扩散重稀土工艺

摘要

本发明涉及钕铁硼磁体晶界扩散重稀土工艺。其特征在于包括如下步骤：1.重稀土金属基板制作，2.钕铁硼磁体前期处理，3.钕铁硼磁体晶界扩散重稀土，4检测。本发明的有益效果：1.与传统方法相比，重稀土金属镝用量显著降低（约2.5%），提高了稀土资源的利用率，降低了成本；2.通过渗镝处理，增加0.2-0.3%的镝，产品内禀矫顽力Hcj增加幅度大于6000Oe，磁能积保持不变；3.本发明可以得到双高磁体，即高磁能积、高Hcj的稀土永磁体；4.渗镝处理后的磁体表面形成了一层致密的金属薄膜，相对于传统工艺产品抗氧化性、耐腐蚀性也得到了显著提高；打破了钕铁硼产品必须电镀的要求。

主权项

钕铁硼磁体晶界扩散重稀土工艺，其特征在于包括如下步骤：1.重稀土金属基板制作1.1制作坩埚1) 按重量份将耐火材料：硼酸：水玻璃以200:20:1充分搅拌，混合均匀备用；2) 将石棉板放入真空感应熔炼炉的感应圈底部，在石棉板表面及感应圈内表面上包裹玻璃丝布，加入步骤1）中的耐火材料、硼酸、水玻璃混合物，用榔头和铁棒捣实，加料高度与感应圈最下层的铜管上边缘平齐；3) 将坩埚胆置入感应圈中心位置，坩埚胆底部和步骤2）中的耐火材料、硼酸、水玻璃混合物紧密接触；坩埚胆四周继续填充耐火材料、硼酸、水玻璃混合物，四周距离感应圈内壁均匀；1.2坩埚烘烤将制好的坩埚5‑6kw缓慢加热进行烘烤6±0.5h，然后提高加热功率至10±1kw进行烘烤，连续烘烤12‑14h，直至烘烤干透；1.3材料准备、装炉将金属镝装入坩埚中，然后装入真空感应熔炼炉；炉料装好后，装配好铸锭模和浇杯，点击铸锭模自动进按钮，关闭炉盖；1.4真空熔炼进行镝基板制作a) 打开冷却水，启动真空感应熔炼炉的机械泵并打开粗抽阀门对炉体抽真空，当真空度达到‑0.01MPa且罗茨泵联轴器不转动时，开启真空感应熔炼炉的罗茨泵抽高真空；b) 当真空度达到5Pa以下时，打开中频电源，用15±5kW功率加热放气，在放气过程中真空度不能低于10Pa；当真空度达到要求后，关粗抽阀、真空计、罗茨泵及机械泵，并向真空感应熔炼炉内充氩气至真空压力表读数达‑0.06±0.03MPa；c)逐渐加大熔炼功率，直至金属镝熔化；此时熔炼功率为65±5kW，温度1500±50℃，保持在此功率下5‑6min；熔炼完成后降低功率至30±5kW，保持2±0.5min后，在该功率下进行镝基板制作；d) 选用200mm×30mm，目数为20‑180目的钼网作为镝基板的支撑架；将钼网垂直送入坩埚熔融炉料内，炉料没过钼网后提出挂起即可；1.5基板制作完成后，在炉内冷却至室温后开炉取出；2.钕铁硼磁体前期处理：用超声波清洗机清洗干净，确保钕铁硼磁体表面无油污、无其它外来附着物，然后烘箱烘干；钕铁硼磁体晶界扩散重稀土3.1磁体摆盒将镝基板和需处理的钕铁硼磁体依次层叠摆放；将叠放好的镝基板和钕铁硼磁体放置在方形钼盒里，方形钼盒尺寸为220mm×120mm×100mm，摆满为止；3.2入真空热处理炉：将推车高度调整至入炉高度，打开炉门，将方形钼盒推入真空炉加热室内，使最外一排方形钼盒外边缘的位置距支撑横梁外端约30‑40mm，然后缓缓降低推车料架高度，使方形钼盒平稳降落至支撑横梁上，保证方形钼盒处于加热室的恒温区内，并缓慢将推车取出，关闭炉门；3.3重稀土镝渗透）开启真空热处理炉的机械泵，打开粗抽阀，等待3min后，打开复合真空计，当复合真空计电阻值显示小于100Pa且机械泵开启时间大于5min后，打开真空热处理炉的罗茨泵；）罗茨泵指示灯亮起约5‑10s后，，当真空度小于9.0×10¹Pa时，打开前级阀；）当真空度小于5×10⁰Pa，打开扩散泵加热电源，确认扩散泵预热超过60min，扩散泵油温达到了245℃且真空度高于5×10^‑1Pa，关闭粗抽阀，打开主阀；)当真空度达到10^‑3Pa时方可加热，加热时，加热主电源接通，直至温度升到设定值1000℃，保持此状态5‑10h；3.4冷却出炉) 当加热将要结束时，检查运行记录及工艺单，核对实际运行状况是否达到冷却要求，提前在运行记录上写下冷却，查看氩气用量是否足够，待警报响起，关闭加热开关，关闭主阀或粗抽阀，关闭罗茨泵，关闭扩散泵真空计，打开充气阀，待氩气或氮气达到设定上限时自动停止充气，打开冷却风机，进入强制冷却状态；) 温度下降过程中，炉内压强会降低，充气电磁阀受压力表上下限控制，不断被打开及关闭，进行补气；) 当温度下降到设定温度80℃时，强冷过程停止；将炉内充气，出炉并及时关闭炉门；4检测磁体出炉后，选用磁性能测试仪AMT‑4进行磁性能测试。