[发明专利]一种制备高性能钕铁硼磁粉的沉积方法

说明书

本发明公开了一种制备高性能钕铁硼磁粉的沉积方法，先将钕铁硼细粉和重稀土金属Dy块分别置于热处理炉中不同的处理室中；再将热处理炉内部抽成真空，然后对放置有重稀土金属Dy块的处理室进行加热，使该处理室内部温度达到700~1200℃，并保温时间为1~24h，从而使重稀土金属Dy块形成Dy蒸气；加热的同时旋转热处理炉的炉体，让Dy蒸气和钕铁硼细粉充分接触并在钕铁硼细粉表层冷却沉积，最终在钕铁硼细粉表面形成一层均匀的Dy壳层。使用本发明制备的钕铁硼粉末通过后续加工获得的烧结钕铁硼磁体具有高矫顽力、高热稳定性的特点。

技术领域

本发明涉及一种制备高性能钕铁硼磁粉的沉积方法，属于稀土永磁材料技术领域。

技术背景

作为二十世纪六十年代问世的新型金属功能材料，稀土永磁材料已经广泛应用于电机行业、医疗器械、风力发电、电动汽车、航空航天等诸多领域。随着现代工业的不断发展，永磁材料应用更加广泛，它在家庭应用中的平均使用量已成为衡量现代国民生活水平的标准。随着现代科学技术与信息产业的集成化、微型化、智能化的发展，具有超高综合性能永磁材料的出现，有力地促进了更多新兴产业的发展。永磁材料已经成为促进当代科技与社会进步的重要物质基础之一，为新型产业提供了物质基础。

作为第三代稀土永磁材料，烧结钕铁硼因其极高的磁性能而被称为“磁王”。它是1983年由Sagawa等人发现的，由稀土元素RE(Nd，Pr等)、过渡金属TM(Fe，Co等)和B元素按一定的成分比例经熔炼后组成的合金，然后采用粉末冶金的方法压制成型，经烧结得到的一种高性能磁性材料。烧结钕铁硼永磁材料综合磁性能好且性价比较高，有利于实现产品的微型化，在很多高端产品中应用非常广泛。

随着烧结钕铁硼材料的应用越来越广泛，特别是汽车电机等高温领域的应用，对钕铁硼材料的性能要求越来越高。然而，由于钕铁硼的居里温度低，温度稳定性差，使得钕铁硼材料在很多高温领域的应用受到很大的限制。

长期以来，一种被烧结钕铁硼制造业广泛应用的提升磁体高温磁性能的方法是大幅提高其矫顽力。主要方法有两种：一种是改进制备工艺。在钕铁硼制造过程中严格控制氧含量，在制粉过程中细化钕铁硼粉末。另一种方法是向钕铁硼磁体中引入Dy或Tb等重稀土金属。主要包括以下三方法：在熔炼过程中加入Dy或Tb等金属、制粉过程中加入Dy或Tb、晶界扩散技术在磁体表面引入重金属Dy或Tb。但是由于Dy或Tb与Fe反铁磁耦合作用，熔炼过程中加入Dy或Tb等金属的方法使磁体因剩磁的下降而损失部分磁能积。但是，在制粉过程中混入重稀土金属细粉，存在混合不均匀的问题，使得烧结后磁体内部重稀土金属分布不均匀，影响磁体性能。

磁控溅射技术是目前报道较多的在粉末颗粒表面沉积重稀土及其化合物的技术(如专利ZL201110242847.7和专利ZL201310416673.0)。但是，采用磁控溅射技术操作较复杂，对设备要求较高且不易实现产业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备高性能钕铁硼磁粉的沉积方法。

一种制备高性能钕铁硼磁粉的沉积方法，先将钕铁硼细粉和重稀土金属Dy块分别置于热处理炉中不同的处理室中；再将热处理炉内部抽成真空，然后对放置有重稀土金属Dy块的处理室进行加热，使该处理室内部温度达到700～1200℃，并保温时间为1～24h，从而使重稀土金属Dy块形成Dy蒸气；加热的同时旋转热处理炉的炉体，让Dy蒸气和钕铁硼细粉充分接触并在钕铁硼细粉表层冷却沉积，最终在钕铁硼细粉表面形成一层均匀的Dy壳层。

进一步方案，所述的钕铁硼细粉是通过气流磨法或球磨法制备而成，其平均粒度为2～8μm、氧含量为50～1000ppm。

进一步方案，所述重稀土金属Dy块是经表面清洁处理后的，其尺寸为0.5～30mm。