1.本發(fā)明涉及燒結(jié)釹鐵硼永磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法。

背景技術(shù)：

2.燒結(jié)釹鐵硼磁體是一種具有優(yōu)異磁性能的永磁材料，同時也是一類重要的基礎(chǔ)性功能材料，其在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、電動汽車、混合動力汽車、變頻電器裝置、工業(yè)節(jié)能電機(jī)等高技術(shù)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著高技術(shù)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，對于具有高磁性能、高使用溫度、高工作穩(wěn)定性的燒結(jié)釹鐵硼磁體的需求日益增長。

3.現(xiàn)有方法操作復(fù)雜，易導(dǎo)致稀土晶界擴(kuò)散效率低，效果提升有限，造成稀土浪費(fèi)等問題。因此，針對以上現(xiàn)狀，迫切需要提供一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，以克服當(dāng)前實際應(yīng)用中的不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，以解決上述技術(shù)背景中的問題。

5.本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

6.步驟1：將稀土金屬r粉末和非稀土金屬m粉末混合，獲得rm混合粉末，其中稀土金屬r粉末為鋱的氫化物、鋱的氟化物、鏑的氫化物和鏑的氟化物中的一種或多種，金屬m粉末為al、cu、mg、zn、ga和ge中的一種或多種；

7.步驟2：將rm混合粉末進(jìn)行鈍化處理，將鈍化后的rm合金粉末涂覆在燒結(jié)釹鐵硼胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；

8.步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，先在低溫500-600℃保溫1-2h，隨后升溫至750-900℃保溫3-5h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；

9.步驟4：將擴(kuò)散后的磁體進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體。

10.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟1中，所述rm混合粉末中稀土金屬r粉末的質(zhì)量百分比為85-99％，非稀土金屬m的質(zhì)量百分比為1-15％。

11.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟1中，所述rm混合粉末中稀土金屬r粉末的平均粒度d50為1-15μm，非稀土金屬m的平均粒度d50為0.2-5μm。

12.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟2中，鈍化處理的溶劑為酯類、酮類和醇類中的一種或幾種按比例混合。

13.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟3中，晶界擴(kuò)散處理溫度為500-600℃，時間為1-2h，真空為不高于6.67

×

10-3pa。

14.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟3中，晶界擴(kuò)散處理溫度為750-900℃，時間為3-5h，真空為不高于6.67

×

10-3pa。

15.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟1中，稀土金屬r粉末和非稀土金屬m粉末通過機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末。

16.作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：在步驟4中，回火溫度為500℃，并保溫2h。

17.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

18.本發(fā)明采用機(jī)械攪拌混合的方式，能夠降低操作難度，簡化制備步驟；

19.本發(fā)明采用真空，兩段溫度分段進(jìn)行擴(kuò)散，使得非稀土金屬粉末先進(jìn)行擴(kuò)散，使得磁體晶界浸潤，加速第二段稀土金屬擴(kuò)散，從而提高稀土晶界擴(kuò)散效率，使得燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能明顯提高，減少稀土浪費(fèi)。

具體實施方式

20.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

21.以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述。

22.實施例1

23.一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

24.步驟1：將平均粒度為5μm的氫化鋱粉末和平均粒度3μm的al粉末按照90％:10％比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末；

25.步驟2：將rm混合粉末添加甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行鈍化處理，然后將鈍化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；

26.步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3

pa，先在低溫550℃保溫2h，隨后升溫至850℃保溫5h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；

27.步驟4：將擴(kuò)散后的磁體在500℃保溫2h進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體。

28.對比例1

29.一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

30.步驟1：將96％的金屬鋱和4％的金屬al混合，經(jīng)過氫脆和氣流磨制備的平均粒度為5μm的合金粉末；

31.步驟2：將rm合金粉末添加甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行鈍化處理，然后將鈍化后的rm合金粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm合金粉末的釹鐵硼磁鐵；

32.步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3

pa，先在低溫550℃保溫2h，隨后升溫至850℃保溫5h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，隨后在500℃保溫2h進(jìn)行回火處理，冷卻到室溫得到擴(kuò)散后的磁體。

33.采用專業(yè)測量儀器分別對實施例1和對比例1制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行磁性能檢測，磁性能測試結(jié)果如表1所示：

[0034][0035]

表1：實施例1與對比例1燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能測試結(jié)果

[0036]

由表1可知，實施例1通過使用本發(fā)明的晶界擴(kuò)散處理后，燒結(jié)釹鐵硼磁體在剩磁計劃不損失的前提下，矯頑力提高了57％以上；而由對比例1可知，同等條件下，合金粉末的熔點(diǎn)高于低熔點(diǎn)混合金屬粉末，擴(kuò)散速率低于低熔點(diǎn)混合粉末，導(dǎo)致性能提升效果相對較差。

[0037]

實施例2

[0038]

一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

[0039]

步驟1：將平均粒度為15μm的氫化鏑粉末和平均粒度5μm的cu粉末按照96％:4％比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末；

[0040]

步驟2：將rm混合粉末添加硬脂酸進(jìn)行鈍化處理，然后將鈍化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；

[0041]

步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3

pa，先在低溫600℃保溫2h，隨后升溫至900℃保溫3h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；

[0042]

步驟4：將擴(kuò)散后的磁體在500℃保溫2h進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體。

[0043]

對比例2

[0044]

一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

[0045]

步驟1：將平均粒度為15μm的氫化鏑粉末和平均粒度5μm的cu粉末按照96％:4％比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末；

[0046]

步驟2：將rm合金粉末添加硬脂酸進(jìn)行鈍化處理，然后將鈍化后的rm合金粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm合金粉末的釹鐵硼磁鐵；

[0047]

步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3

pa，在900℃保溫5h進(jìn)行晶界擴(kuò)散，隨后在500℃保溫2h進(jìn)行回火處理，冷卻到室溫得到擴(kuò)散后的磁體。

[0048]

采用專業(yè)測量儀器分別對實施例2和對比例2制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行磁性能檢測，磁性能測試結(jié)果如表2所示：

[0049][0050]

表2：實施例2與對比例2燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能測試結(jié)果

[0051]

由表2可知，實施例2通過使用本發(fā)明的晶界擴(kuò)散處理后，燒結(jié)釹鐵硼磁體在剩磁計劃不損失的前提下，矯頑力提高了31％以上；而由對比例2可知，通過兩段溫度擴(kuò)散效果更好，低溫段，熔融的非稀土金屬沿著晶界擴(kuò)散滲透到磁體內(nèi)部，提高晶界的浸潤性，高溫段，稀土金屬沿著晶界的擴(kuò)散速率提高，擴(kuò)散效率提高，性能提升明顯。

[0052]

實施例3

[0053]

一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

[0054]

步驟1：將平均粒度為1μm的氟化鋱粉末和平均粒度0.2μm的ga粉末按照85％:15％比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末；

[0055]

步驟2：將rm混合粉末添加甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行鈍化處理，然后將鈍化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；

[0056]

步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3

pa，先在低溫500℃保溫2h，隨后升溫至850℃保溫3h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；

[0057]

步驟4：將擴(kuò)散后的磁體在500℃保溫2h進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體。

[0058]

對比例3

[0059]

一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：

[0060]

步驟1：將平均粒度為1μm的氟化鋱粉末和平均粒度0.2μm的ga粉末按照85％:15％比例進(jìn)行機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末；

[0061]

步驟2：將rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在燒結(jié)釹鐵硼n48h胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；

[0062]

步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，抽真空至6.67

×

10-3pa，先在低溫500℃保溫2h，隨后升溫至850℃保溫5h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，隨后在500℃保溫2h進(jìn)行回火處理，冷卻到室溫得到擴(kuò)散后的磁體。

[0063]

采用專業(yè)測量儀器分別對實施例3和對比例3制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體進(jìn)行磁性能檢測，磁性能測試結(jié)果如表3所示：

[0064][0065][0066]

表3：實施例3與對比例3燒結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能測試結(jié)果

[0067]

由表3可知，實施例3通過使用本發(fā)明的晶界擴(kuò)散處理后，燒結(jié)釹鐵硼磁體在剩磁計劃不損失的前提下，矯頑力提高了53％以上；而由對比例3可知，噴涂之前進(jìn)行鈍化處理后可以有效抑制金屬粉末變性，變性后的金屬粉末擴(kuò)散活性變差，擴(kuò)散效率低，效果提升有限。

[0068]

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：步驟1：將稀土金屬r粉末和非稀土金屬m粉末混合，獲得rm混合粉末，其中稀土金屬r粉末為鋱的氫化物、鋱的氟化物、鏑的氫化物和鏑的氟化物中的一種或多種，金屬m粉末為al、cu、mg、zn、ga和ge中的一種或多種；步驟2：將rm混合粉末進(jìn)行鈍化處理，將鈍化后的rm合金粉末涂覆在燒結(jié)釹鐵硼胚料表面，獲得表面附著均勻的rm混合粉末的釹鐵硼磁鐵；步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，先在低溫500-600℃保溫1-2h，隨后升溫至750-900℃保溫3-5h，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；步驟4：將擴(kuò)散后的磁體進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟1中，所述rm混合粉末中稀土金屬r粉末的質(zhì)量百分比為85-99%，非稀土金屬m的質(zhì)量百分比為1-15%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟1中，所述rm混合粉末中稀土金屬r粉末的平均粒度d50為1-15μm，非稀土金屬m的平均粒度d50為0.2-5μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟2中，鈍化處理的溶劑為酯類、酮類和醇類中的一種或幾種按比例混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟3中，晶界擴(kuò)散處理溫度為500-600℃，時間為1-2h，真空為不高于6.67

×

10-3

pa。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟3中，晶界擴(kuò)散處理溫度為750-900℃，時間為3-5h，真空為不高于6.67

×

10-3

pa。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟1中，稀土金屬r粉末和非稀土金屬m粉末通過機(jī)械攪拌混合，獲得rm混合粉末。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，其特征在于，在步驟4中，回火溫度為500℃，并保溫2h。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明適用于燒結(jié)釹鐵硼永磁體制備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于高性能磁材的稀土晶界擴(kuò)散方法，該方法包括如下步驟：步驟1：將稀土金屬R粉末和非稀土金屬M(fèi)粉末混合，獲得RM混合粉末，其中稀土金屬R粉末為鋱的氫化物、鋱的氟化物、鏑的氫化物和鏑的氟化物中的一種或多種；步驟2：將RM混合粉末進(jìn)行鈍化處理，將鈍化后的RM合金粉末涂覆在燒結(jié)釹鐵硼胚料表面，獲得表面附著均勻的RM混合粉末的釹鐵硼磁鐵；步驟3：將涂覆后的釹鐵硼磁體放入燒結(jié)爐中，進(jìn)行晶界擴(kuò)散，冷卻到室溫得到擴(kuò)散磁體；步驟4：將擴(kuò)散后的磁體進(jìn)行回火熱處理，得到稀土永磁體，本發(fā)明能夠提高稀土晶界擴(kuò)散效率，減少稀土浪費(fèi)。費(fèi)。

技術(shù)研發(fā)人員：黃金龍 魯曉超

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西中錫金屬材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.24

技術(shù)公布日：2022/9/6