[发明专利]高温氧化处理提高高丰度稀土永磁抗蚀性的方法

说明书

本发明公开一种高温氧化处理提高高丰度稀土永磁抗蚀性的方法，其通过700～1000℃的高温氧化处理，在高丰度稀土永磁表面原位生长稀土氧化物薄层，大幅提高高丰度稀土永磁的抗蚀性。本方法适用于高丰度稀土永磁体系，充分利用了高丰度稀土元素La/Ce/Y不同于Nd/Pr/Dy/Tb等其他稀土元素的成相规律和扩散动力学行为，原位生成一层与基体结合力强的稀土氧化物薄层，薄层厚度在10nm～100μm间连续可调，大幅提高磁体抗蚀性的同时还能提高磁性能和力学性能，具有绿色环保、寿命长、工艺简单等优点，可大批量推广应用。

技术领域

本发明涉及腐蚀防护领域，具体涉及高温氧化处理提高高丰度稀土永磁抗蚀性的方法。

背景技术

自20世纪80年代至今，钕铁硼永磁材料因其优异的综合磁性能，广泛应用于能源、信息、交通、医疗和国防等领域，是最重要的稀土功能材料和国民经济的关键基础材料。钕铁硼产业也是稀土应用领域发展最快、规模最大的产业，消耗了稀土应用总量的近一半。伴随着钕铁硼需求量的快速上涨，资源紧缺的Nd、Pr、Dy、Tb等稀土元素被大量消耗，而La、Ce、Y等高丰度稀土元素，在地壳中储量高，却长期很少使用在稀土永磁领域。因此，开发高丰度稀土永磁材料，实现La、Ce、Y等高丰度稀土元素的大量应用，是近年来稀土永磁领域的研究热点。

相较于钕铁硼，高丰度稀土永磁的主相和晶界相均存在成分和结构差异，呈现不同的理化特性，决定了磁体的磁性能和抗腐蚀性能。已经发现，高丰度稀土永磁晶界相的化学成分、结构及分布具有更复杂的局域性特征，呈现新的腐蚀机理，对抗蚀性的影响甚至比传统钕铁硼磁体更大。目前，提高钕铁硼磁体抗蚀性的常用方法包括：一是合金化提高晶界相电极电位，降低其与主相的电位差，但效果十分有限；二是表面防护，通过表面涂覆防护层，隔绝环境中可能对磁体产生侵蚀的水及其他腐蚀性溶液等，但表面防护工艺易产生废液污染环境，且防护层与钕铁硼基体间的结合力大多较弱，导致无法长期防护。而对于高丰度稀土永磁，大量研究聚焦于磁性能的提升，较少关注抗蚀性的提升。如何提高高丰度稀土永磁的抗蚀性，有可能会超越磁性能，成为限制应用的难点，亟需新的技术突破。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高温氧化处理提高高丰度稀土永磁抗蚀性的方法.

本发明使用高温氧化方法，在高丰度稀土永磁表面原位生长稀土氧化物薄层，大幅提高高丰度稀土永磁的抗蚀性。其特征在于：在热处理炉中进行高温氧化反应，温度控制在700～1000℃，反应时间控制在0.2～5h，反应过程氧分压小于10⁴Pa。

所述稀土氧化物薄层厚度在10nm～100μm间连续可调。

所述高丰度稀土永磁的成分，以原子百分数计，为(RE_aRE’_1-a)_x(Fe_bM_1-b)_100-x-y-zM’_yB_z，RE为La、Ce、Y元素中的一种或几种，RE’为除La、Ce、Y以外的其它镧系元素中的一种或几种；Fe为铁元素，M为Co或Ni中的一种或两种；M’为Nb、Zr、Ta、V、Al、Cu、Ga、Ti、Cr、Mo、Mn、Ag、Au、Pb、Si元素中的一种或几种，B为硼元素；a、b、x、y、z满足以下关系：0.25≤a≤1、0.8≤b≤1、12≤x≤18、0≤y≤2、5.5≤z≤6.5。

本发明与现有技术相比的有益效果：