[发明专利]一种钕铁硼永磁材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，更具体的说，涉及一种钕铁硼永磁材料的制备方法。

背景技术

钕铁硼稀土永磁材料自1983年由日本住友金属和美国GM公司首先商品化开发以来，由于具有高剩磁、高磁能积等特点，广泛应用于电子、通讯、电机、医疗器械等领域。根据预测，NdFeB永磁材料用于电动汽车、混合动力汽车等电机成为今后NdFeB永磁材料需求增长最大的方向之一，该类电机要求磁体在拥有高剩磁的情况下，具备更高的矫顽力Hcj。目前最常用的方法是使用Dy或者Tb来置换部分Nd，用这些元素置换Nd2Fe14B中的Nd提高了各向异性场，提高了矫顽力，但是，Dy或者Tb的引入不可避免的降低了剩磁和磁能积；另外，由于Dy或Tb的资源匮乏，价格也较高，导致成本的增加。 

在NdFeB磁体中，矫顽力是由外磁场的大小给予的，该外磁场能在晶界产生反向磁畴核心，反向磁畴核心的形成主要依赖于晶界结构，由此使得，接近界面的晶粒结构的任何无序引起磁结构的扰动或者磁晶各向异性的降低，帮助反向磁畴的形成。一般认为烧结NdFeB磁体晶界表面存在一层外延层，该外延层是由于烧结后快冷或回火过程中非平衡共晶反应形成的，其各向异性场较低，界面处的散磁场较高，较容易形成反磁化畴核。

近年来人们发现，利用溅射将Dy或Tb附着在NdFeB烧结磁体的表面，在700～1000℃加热时，可以基本上不降低剩磁Br提高矫顽力Hcj（文献K.D.Durst, H.Kronmuller,“The coercive field of sintered and melt-spun NdFeB magnets”,Journal of Magnetism and Magnetic Materials,68(1987),63-75;），热处理时，由于晶界的富稀土相发生液化，因此Dy或Tb的在晶界的扩散速度较晶界向主相内部扩散的速度要快得多。利用这一特性，使得Dy或Tb仅富集在晶界处，改变晶界结构或强化磁晶各向异性，提高矫顽力的同时抑制剩磁的下降，但将Dy或Tb溅射在NdFeB烧结磁体表面的方法生产率低，工序费用昂贵。

利用晶界扩散法制备NdFeB烧结磁体的工业制备方法已经发表过：在NdFeB烧结磁体的表面形成Dy或Tb的氧化物或氟化物微粉末层并加热的方法（申请公开号：CN101845637 A），加热后在表面形成由Dy或Tb置换的一部分Nd的氧化物或氟化物构成的表面层。但该方法由于氧化物或氟化物与磁体粘结力差容易脱落，不利于重稀土元素的扩散，对矫顽力提高幅度有限，且将Dy或Tb的氟化物或氧化物粉末附着在磁体表面并进行加热的方法工序数繁琐，后续需要对表面进行研磨等机械加工，清洗、酸洗等表面净化，导致成本上升。

也有公开在钕铁硼烧结磁体母体表面附着含有Dy及/或Tb的附着物并加热，使该Dy及/或该Tb晶界扩散而具有高顽磁力的钕铁硼烧结磁体的制备方法，所述附着物实质上为金属粉末，所述金属粉末由稀土元素R和铁族过渡元素T构成或者由元素X、R和T构成，所述元素X是R及/或T一起形成合金或者金属间化合物的元素，母体的钕铁硼烧结磁体中所含的氧量为5000ppm以下，但现有的晶界扩散法对高性能磁钢（牌号SH以上，本身含有一定量的重稀土Dy和/或Tb），合金粉中的Dy和/或Tb很难扩散至磁体内部，导致矫顽力提高幅度不大，制备的钕铁硼永磁材料性能不理想，且磁体母体表面的附着物也还是易脱落。

发明内容

本发明为解决现有技术中磁体母体表面的附着物与磁体母体及附着物颗粒之间的粘结力较差，同时具有一定含量Dy和/或Tb的磁体，通过扩散矫顽力提高幅度不大的技术问题，提供一种工艺简单、成本低，且附着物不易脱落，能制备矫顽力较强的高性能钕铁硼永磁材料的制备方法。