[发明专利]制备稀土永磁体的方法

说明书

本发明公开了一种制备稀土永磁体的方法，其包括：制备NdFeB烧结磁体，用包含R氢化物或R氟化物以及R_aM_b或M的晶界扩散材料涂布NdFeB烧结磁体的表面以形成晶界扩散涂层，以及通过热处理将晶界扩散材料扩散到NdFeB烧结磁铁的晶界中，其中M是具有比扩散过程中热处理温度高的熔点的金属，R是稀土元素，并且a和b各自表示满足以下方程式(1)和(2)的原子百分比：0.1<a<99.9‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(1)a+b＝100‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2)。

技术领域

本发明涉及一种制备稀土永磁体的方法，其包括：施加包含稀土元素的合金粉末并对其进行热处理以使稀土元素扩散到烧结磁体的晶界中。更特别地，本发明涉及一种制备稀土永磁体的方法，所述方法包括使用包含钴(Co)的合金粉末将稀土元素扩散到Nd-Fe-B烧结磁体的晶界中，从而改进矫顽力并减轻热退磁特性。

背景技术

一般而言，稀土永磁体是包括R-Fe-B烧结磁体(其中R表示包括钕(Nd)、镝(Dy)、或铽(Tb)、或它们的组合的稀土元素)的具有强磁力的磁体，其赋予发动机高的动力和缩小的尺寸，因此其应用范围逐渐拓宽。

特别地，可预期的是近期对混合动力车辆或电动车辆的需求增加将促使对稀土永磁体的需求增加，所述稀土永磁体与常规的铁氧体磁体相比能够发挥改进3至5倍的磁力。

同时，磁体的磁特性能够表示为剩余磁通量密度和矫顽力。剩余磁通量密度由稀土永磁体主相的比例、密度和磁取向决定，而矫顽力是指磁体承受外部磁场或热量的能力。矫顽力主要与磁体的微结构有关，并且是由晶界相的细晶粒尺寸或均匀分布所决定。

因此，已提出各种改进永磁体矫顽力的替代方法。其中，双合金化是通过混合两种合金粉末，然后进行磁场形成和烧结来制备磁体的方法。

更具体地，上述方法通过将包含钕(Nd)或镨(Pr)作为稀土元素的R-Fe-B粉末(其中R表示稀土元素)与包含镝(Dy)或铽(Tb)以及铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)等的合金粉末混合来制备永磁体，从而实现高矫顽力。然而，在烧结过程中，合金粉末中的镝(Dy)和铽(Tb)元素扩散到晶界中，从而不利地导致期望的效果变差。

因此，近来通常使用的晶界扩散包括在烧结磁体的表面上形成包括包含镝(Dy)或铽(Tb)的稀土元素的涂层，然后诱导晶界扩散到烧结磁体中，从而改进包括矫顽力的磁特性。

根据涂层形成的方式，晶界扩散大致分为两种方法。一种方法包括首先使用镝(Dy)或铽(Tb)在烧结磁体的表面上通过溅射或沉积形成涂层，然后诱导晶界扩散，该方法具有的缺点在于制造设备和工艺需要巨大的制造成本，以及因生产率和效率低下而难以批量生产。

此外，另一种方法包括首先用氧化物或氟化物形式的镝(Dy)和铽(Tb)涂布烧结磁体的表面，然后诱导晶界扩散，该方法有利地通过相对简单的工艺实现，同时具有优异的生产率，但由于难以将包含镝(Dy)和铽(Tb)的元素扩散到烧结磁体中(因为这些元素通过置换反应而扩散)，因此不利的是改进矫顽力受限。特别地，氟化物和氧化物抑制纯稀土元素的晶界扩散并残留在制得的永磁体中，因此不利地限制了矫顽力的改进。

公开于该发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种通过沿着烧结磁体的晶界有效地扩散重稀土元素来制备稀土永磁体的方法，所述稀土永磁体能够发挥改进的矫顽力和热特性。

本发明的各个方面旨在提供一种制备稀土永磁体的方法，该方法能够均匀地扩散重稀土元素并同时改进重稀土元素的晶界扩散速率。

本发明的各个方面旨在提供一种制备稀土永磁体的方法，该方法能够通过改进耐腐蚀性而省略晶界扩散后去除氧化物膜的过程。