[发明专利]一种晶界扩散渗Dy制备高性能钕铁硼磁体的方法

说明书

本发明公开了一种晶界扩散渗Dy制备高性能钕铁硼磁体的方法，包括如下步骤：烧坯合金在真空或氩气气氛中熔化成熔体，将熔体在1300～1600℃浇注到急冷辊上形成鳞片，急冷辊转速为20～60r/min；形成的鳞片经过HD制粉，气流磨制成粒度为2～10μm的粉末；制得的粉末在15KOe的磁场中取向成型，制成生坯，将生坯放入Ar气氛下的烧结炉中，在900～1300℃下烧结1～100h；烧结后的生坯在450～650℃温度下时效2～50h，得到烧坯；烧坯经硝酸酸洗、超声波水洗，柠檬酸活化后，在Dy₂(OH)₅NO₃·H₂O液中电泳4～20min；将电泳后的烧坯烘干，置入真空热处理炉内热处理，即得所需的磁体。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，更具体地说，它涉及一种晶界扩散渗Dy制备高性能钕铁硼磁体的方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体自1983年发明以来因其优异的综合磁性能而得到广泛应用。近年来，随着科技与“低碳经济”的加速发展，烧结钕铁硼材料在风电、变频压缩机、混合动力等高端领域的推广速度和应用范围迅速扩大。这些领域要求钕铁硼磁体既具有较高的剩磁以提供足够大的磁储能，同时具有足够高的矫顽力以保证其在高温下的正常运行。目前烧结钕铁硼的矫顽力比较低，这限制了其应用领域的进一步扩大，因而制备高矫顽力的钕铁硼材料是该领域的主要研究方向之一。众所周知，Dy/Tb等重稀土元素取代烧结钕铁硼主相Nd₂Fe₁₄B晶粒内的Nd，将提高主相磁晶各向异性场，使磁体矫顽力大幅增加。但是重稀土资源稀缺价格昂贵，采用传统合金化法提高矫顽力会大幅增加生产成本，更严重的是，由于重稀土离子和铁离子之间的反铁磁耦合，造成元素添加后剩磁及磁能积大幅下降。

最近，人们开发出晶界扩散渗镝技术对磁体进行改性处理。经该技术处理后Dy元素有效分布于晶界周围，形成(Nd,Dy)₂Fe₁₄B改性区，避免了过多取代主相晶粒内部Nd元素，有效降低Dy元素使用量并避免剩磁下降，同时提高矫顽力。目前为止，多个文献报道了用蒸镀、溅射、涂覆等方法有效的在磁体表面附着含Dy化合物或Dy金属层进行晶界扩散提高了磁体矫顽力。但是上述方法仍存在生产效率低、成本高、批量生产难度大以及设备投入大或矫顽力提高不明显等弊端。

本发明采用电泳方法在磁体表面形成厚度较均匀且覆盖完全的Dy₂(OH)₅NO₃·H₂O涂层，再经晶界扩散处理，改善了磁体性能。相对于其他方法而言，采用该方法形成的含Dy化合物在磁体表面附着更稳定，与钕铁硼基体表面接触面积更大，提高扩散效率，并且流程相对简单，为晶界扩散渗Dy工程提供了新的途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶界扩散渗Dy制备高性能钕铁硼磁体的方法，该方法形成的含Dy化合物在磁体表面附着更稳定，与钕铁硼基体表面接触面积大，提高扩散效率，并且流程相对简单。

为实现上述目的，通过以下技术手段实现：

一种晶界扩散渗Dy制备高性能钕铁硼磁体的方法，包括如下步骤：

1)烧坯合金在真空或氩气气氛中熔化成熔体，将熔体在1300～1600℃浇注到急冷辊上形成鳞片，急冷辊转速为20～60r/min；

2)步骤1)形成的鳞片经过HD制粉，气流磨，制成粒度为2～10μm的粉末；

3)步骤2)制得的粉末在15KOe的磁场中取向成型，制成生坯，将生坯放入Ar气氛下的烧结炉中，在900～1300℃下烧结1～100h；

4)将步骤3)烧结后的生坯在450～650℃温度下时效2～50h，得到烧坯；