[发明专利]稀土金属旋转靶材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种靶材的制造方法，具体说，涉及一种稀土金属旋转靶材的制造方法。

背景技术

现代科学技术与信息产业正向集成化、轻量化、智能化方向发展，新能源和节能环保等行业对NdFeB永磁材料的性能需求越来越高。为了提高NdFeB永磁材料的矫顽力和高温使用性，通常使用的方法是采用重稀土元素Dy、Dy/Tb、Tb取代磁体Nd₂Fe₁₄B中的Nd，提高NdFeB磁体矫顽力。但Dy、Dy/Tb、Tb这些重稀土元素资源稀缺且价格昂贵。

目前，降低重稀土使用量的方法主要包括双合金工艺和晶界扩散重稀土元素工艺。双合金工艺是分别熔炼主合金和包含重稀土元素的辅合金，破碎制粉，将主合金细粉和辅合金粉按配比混合，取向压制，烧结，该工艺中重稀土元素使用量仍较高。晶界扩散重稀土元素工艺是通过浸泡涂覆、热喷涂、溅射和沉积等方式在钕铁硼表面形成重稀土元素覆盖层，经高温晶界扩散将重稀土元素扩散至磁体内部以达到提高磁体矫顽力、少量使用重稀土的目的。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种稀土金属旋转靶材的制造方法，可以大幅提高稀土金属在钕铁硼镀膜渗Dy、Dy/Tb或者Tb工艺中的利用率，降低生产成本，提高钕铁硼矫顽力。

技术方案如下：

一种稀土金属旋转靶材的制造方法，包括：

利用氢化脱氢法-破碎法制备平均粒径D₅₀为40～70μm的稀土金属金属粉料；

将稀土金属金属粉料装入真空热压烧结炉的石墨模具中，在真空环境或氩气保护气氛下，热压成型得到稀土金属靶材毛坯，热压温度900～1130℃，成型压力19～30MPa，保温保压1～2小时；

对稀土金属靶材毛坯进行机加工，焊接铜或不锈钢背靶后得到稀土金属旋转靶材。

进一步：稀土元素选用Dy、Tb中的一种或者两种。

进一步：真空热压烧结炉中的真空度高于1×10^-2Pa。

进一步：石墨模具为环状圆柱形。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

本发明制备工艺简单、周期短、能耗小、易于规模化生产。

本发明制造的稀土金属Dy、Dy/Tb或Tb靶材相对密度高、外部无裂纹、内部无孔隙、组织均匀，成品率高，提高钕铁硼矫顽力。

本发明制造的靶材可以大幅提高稀土金属在钕铁硼镀膜渗Dy、Dy/Tb或者Tb工艺中的利用率，从而大幅减少稀贵重稀土元素的使用量，节约高性能NdFeB磁体制作成本。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

稀土金属旋转靶材的制造方法，具体包括以下步骤：

步骤1：利用氢化脱氢法-破碎法制备平均粒径D₅₀为40～70μm的稀土金属金属粉料，稀土元素选用Dy、Tb中的一种或者两种；

步骤2：将稀土金属金属粉料装入真空热压烧结炉的石墨模具中，在真空环境或氩气保护气氛下，热压成型得到稀土金属靶材毛坯，热压温度900～1130℃，成型压力19～30MPa，保温保压1～2小时；

石墨模具为环状圆柱形。真空热压烧结炉中的真空度高于1×10^-2Pa。

步骤2：对稀土金属靶材毛坯进行机加工，最后焊接铜或不锈钢背靶后得到稀土金属旋转靶材。

实施例1：

利用氢化脱氢-破碎法制备平均粒径D₅₀为45μm的Dy金属粉末。将粉料装入石墨模具中，采用真空热压烧结炉在真空环境下热压成稀土金属Dy靶材毛坯，真空度高于1×10^-2Pa，热压温度为1000℃，成型压力28MPa，保温保压1.5小时，获得Dy靶材毛坯的相对密度97.2％。对成型的靶材毛坯进行机加工，最后焊接铜或不锈钢背靶，得到稀土金属Dy旋转靶材。

实施例2：