[发明专利]低重稀土磁体及制造方法

说明书

本发明涉及钕铁硼磁体技术领域，尤其涉及一种低重稀土磁体及制造方法。低重稀土磁体由钕铁硼磁体主体合金和低重稀土扩散源制备而成，低重稀土扩散源化学式为R_xH_yM_1‑x‑y，其中R是指Nd，Pr，Ce，La，Ho，Gd中的至少一种，H是指Tb，Dy中的至少一种，M是指Al、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Sn中至少一种，所述低重稀土扩散源结构分布为RH相、RHM相镶嵌均匀分布。在钕铁硼磁体主体合金表面涂覆所述低重稀土扩散源，并进行扩散和回火处理，得到低重稀土磁体，磁体晶界结构包括主相、R壳层、过渡金属壳层和三角区，本发明的有益之处是通过对磁体成分和低重扩散源结构的调控，实现矫顽力的大幅提升。

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体技术领域，尤其涉及一种低重稀土磁体及制造方法。

背景技术

钕铁硼烧结永磁体广泛应用在电子信息、医疗设备、新能源汽车、家用电器、机器人等高新技术领域。在过去几十年的发展过程中，钕铁硼永磁体得到快速的发展，剩磁性能基本达到理论极限。但是矫顽力离理论值差距还很大，因此，提高磁体的矫顽力是一大研究热点。

由于传统制造工艺消耗大量的Tb或Dy重稀土金属，成本增加幅度增加。通过晶界扩散技术能够大幅度降低重稀土含量，但是随着当前重稀土Tb的价格飞涨，成本依然很高。因此，持续降低重稀土的含量依然重要。由于扩散机理即通过含重稀土元素的扩散硬化Nd2Fe14B主相，形成大量核壳结构增加矫顽力。因此，对磁体研究和扩散源的研究成为重点。

提高矫顽力效果最显著通过重稀土扩散，但是重稀土的丰度低，价格昂贵。所以越来越多研究人员通过制备重稀土合金做为扩散源进行扩散，让钕铁硼磁体达到相同性能。关于特殊晶界相关专利的申请很多，比如专利CN 106024253 A通过磁体表面涂覆重稀土Tb、Dy或Ho使磁体含有M2硼化物相，具有HR富集层和(R,HR)-Fe(Co)-M1相被覆主相的核壳结构；专利CN 108305772 A主要是扩散源为R1-R2-M型合金的氢化物粉末，R1-R2-M型合金的熔点为400-800℃,并未与特定设计磁体结合，形成特定相结构的磁体，扩散后Hcj性能增加幅度高。专利CN 111524674 A提出了磁体含有晶界外延层即二颗粒晶界相R_XHo_yCu_ZX1为特征的磁体经过扩散后大幅增加磁体的性能。以上技术中采取磁体形成特定相或者采用低成本扩散源降低磁体的生产成本，缺乏将具有特定制作方法的磁体加上特定晶界结构的扩散源结合以提高性能并能很大限度的降低重稀土的含量钕铁硼磁体及制造方法。

发明内容

本发明提出一种低重稀土磁体及制造方法，通过制作在特定成分的钕铁硼磁体上形成特定晶界分布的扩散源薄膜，经过扩散、时效处理形成具有特定晶界相结构分布的钕铁硼磁体，能够在低重稀土含量的情况下，大幅增加磁体的矫顽力且能够大幅度降低磁体的生产成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种低重稀土磁体，由钕铁硼磁体主体合金和扩散源制备而成，所述扩散源为低重稀土扩散源，所述低重稀土扩散源化学式为R_xH_yM_1-x-y，其中R是指Nd，Pr，Ce，La，Ho，Gd中的至少一种，H是指Tb，Dy中的至少一种，M是指Al、Cu、Ga、Ti、Co、Mg、Zn、Sn中至少一种，x,y为重量百分比，其中10％＜x≤50％，40％＜y≤70％，所述低重稀土扩散源结构分布为RH相、RHM相镶嵌均匀分布。

在钕铁硼磁体主体合金表面涂覆所述低重稀土扩散源，并进行扩散和回火处理，得到所述低重稀土磁体，所述低重稀土磁体晶界结构包括主相、R壳层、过渡金属壳层和三角区，所述R壳层，R是指Nd，Pr，Ce，La，Ho，Gd中的至少一种，所述过渡金属壳层，过渡金属是指Cu、Al、Ga中的至少一种，所述三角区具有以下特征：