[发明专利]永磁材料的制造方法

说明书

本发明公开了一种永磁材料的制造方法。该方法采用离子液体电镀工艺将重稀土金属电镀在所述烧结磁体的表面，从而形成带有镀层的磁体；其中，所述烧结磁体在至少一个方向上的厚度为10mm以下；在所述离子液体电镀工艺中，电镀液包括离子液体、重稀土盐、第VIII族金属盐、碱金属盐和添加剂，阳极为重稀土金属或重稀土合金，阴极为所述烧结磁体，电镀温度为20～50℃，电镀时间为15～80min。本发明的制造方法能够以低成本的方式提高磁体的内禀矫顽力，生产效率高，重稀土利用率高。

技术领域

本发明涉及一种永磁材料的制造方法，尤其是一种采用离子液体电镀工艺制造永磁材料的方法。

背景技术

随着世界对降低能源消耗的日益重视，节能减排已经成为各个国家关注的重点。与非永磁电机相比，永磁电机可以提高能效比。为了降低能耗，在空调压缩机、电动汽车、混合动力汽车等领域都采用钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁材料来制作电机。由于这些电机工作温度较高，所以都要求磁体具有较高的内禀矫顽力(H_cj)。为了增加电机的磁通密度，还要求磁体具有较高的磁能积(BH)。

采用传统的钕铁硼制造工艺很难满足高磁能积和高内禀矫顽力的需求。即使达到这样的需求，也需要使用大量的重稀土金属。由于世界上重稀土金属储量有限，大量使用会造成磁体的价格上涨和重稀土资源的加速枯竭。

为了提高永磁材料性能并减少重稀土的使用，业界做了很多工作。通过扩散渗透改善晶界是很重要的发展方向，相继开发出表面涂覆法、金属蒸汽法、气相沉积法和电沉积法等。

CN101404195A公开了一种用于制备稀土永磁体的方法，包括：提供由12-17原子％的稀土、3-15原子％的B、0.01-11原子％的金属元素、0.1-4原子％的O、0.05-3原子％的C、0.01-1原子％的N和余量的Fe组成的烧结磁体本体，在磁体本体的表面上布置包含另一种稀土的氧化物、氟化物和/或氟氧化物的粉末，以及在真空中或在惰性气氛中在烧结温度以下的温度下热处理该粉末覆盖的磁体本体，以使得其它稀土被吸收在磁体本体中。该方法引入了O和F等对磁体有害的物质，渗透完成后，磁体表面会有较多类似于氧化皮的物质，需要进行磨加工，造成重稀土金属浪费。CN101506919A公开了一种永磁铁的制造方法：在处理室内把Nd-Fe-B系的烧结磁铁和Dy隔一定距离配置；接着，在减压下把处理室加热，使烧结磁铁升温到规定温度的同时使Dy蒸发，将蒸发的Dy原子提供到烧结磁铁表面并使之附着；此时，通过控制Dy原子对烧结磁铁的供给量，在烧结磁铁表面上形成Dy层之前，使Dy均匀地扩散到烧结磁铁的晶界相之中。该方法的设备造价昂贵，蒸发效率低，增加H_cj的效果不明显。

电沉积法也是一种在磁体表面形成稀土金属薄膜的重要方法。离子液体具有蒸气压小、稳定性好、导电性好、具有“可设计”性等特点，同时对许多无机盐和有机物有特殊溶解性。目前，离子液体主要应用于磁体表面的镀铝或锌，从而形成耐蚀涂层。关于将离子液体应用于在烧结磁体表面电镀重稀土金属以提高磁性能的报道却很少，主要原因在于选择合适并且廉价的离子液体将重稀土盐充分溶解，然后选择合适的电镀条件将其沉积于磁体表面是非常困难的。CN105839152 A和CN105648487A均公开了一种电沉积方法，采用四氟硼酸盐、双三氟甲磺酰亚胺盐和双氟磺酰亚胺盐作为离子液体进行电镀。上述离子液体在空气中较为稳定，但是对无机金属盐的溶解性有限，且价格较高，将其应用于电镀磁体以提高磁性能将导致磁体的生产成本增加太多。因此，迫切需要一种提高钕铁硼磁体的磁性能的方法，其生产成本较低，显著提高了内禀矫顽力，磁能积也相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁材料的制造方法，其可以以低成本的方式显著提高钕铁硼磁体的内禀矫顽力。本发明的进一步目的在于提供一种永磁材料的制造方法，所得磁体的磁能积也相对较高。本发明的更进一步目的在于提供一种永磁材料的制造方法，其重稀土金属利用率高，生产效率高，并且工艺条件温和，更适合工业化生产。

本发明提供一种永磁材料的制造方法，所述的方法包括如下步骤：