[发明专利]通过1:2相同时提高混合稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力的晶界扩散方法

说明书

本发明公开一种通过1:2相同时提高混合稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力的晶界扩散方法。本发明采用粉末冶金工艺制备富Ce混合稀土烧结永磁体后，采用气相沉积、电镀、直接物理接触或粘结剂粘结的方法在磁体表面负载晶界扩散合金源，进行晶界扩散热处理和回火。本发明工序简单，充分利用晶界扩散过程中多元稀土的交互效应和特征扩散行为，提升磁体中1:2相的含量，并调控1:2相的成分和分布，旨在同时提高混合稀土永磁材料的抗蚀性和矫顽力，解决了长期以来稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力难以协同提升的关键问题。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料领域，具体涉及通过1:2相同时提高混合稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力的晶界扩散方法。

背景技术

高丰度稀土Ce价格低廉且易形成稳定的Ce₂Fe₁₄B四方相，有望大量取代Nd/Pr/Dy/Tb等紧缺稀土元素，用于生产低成本富Ce磁体，近年来已取得大量研究进展。基于富Ce磁体的发展，富Ce/La/Y等混合稀土永磁材料可进一步降低原材料成本，实现高丰度混合稀土资源的高效高值化应用，促进稀土资源的平衡利用，已成为国内外稀土永磁领域新的研究热点。

然而，(Ce/La/Y)₂Fe₁₄B的内禀磁性能远低于Nd₂Fe₁₄B，导致混合稀土永磁材料的磁性能下降，尤其是高Ce/La/Y替代量的磁体，矫顽力迅速下降，难以满足服役要求。此外，混合稀土永磁材料的晶界相化学成分、结构及分布具有更复杂的局域性特征，对抗蚀性的影响甚至比矫顽力更大。但传统晶界重构或晶界扩散方法，通过引入更多的富稀土晶界相，隔绝相邻铁磁性主相晶粒的短程磁交换耦合，提升矫顽力；但富稀土晶界相作为腐蚀通道，加剧了电化学腐蚀，抗蚀性严重恶化。因此，如何同时提升抗蚀性和矫顽力，是目前混合稀土永磁材料批量应用的关键难题。

发明内容

有鉴于此，为解决如何同时提升混合稀土永磁材料的抗蚀性和矫顽力，本发明提供了一种通过1:2相同时提高混合稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力的晶界扩散方法，充分利用晶界扩散过程中多元稀土的交互效应和特征扩散行为，提升混合稀土永磁材料中1:2相的含量，并调控1:2相的成分和分布，能够实现同时提升混合稀土永磁材料的抗蚀性和矫顽力。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

通过1:2相同时提高混合稀土永磁材料抗蚀性和矫顽力的晶界扩散方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用粉末冶金工艺制备起始烧结磁体；

2)采用气相沉积、电镀、直接物理接触或粘结剂粘结的方法在起始烧结磁体表面负载晶界扩散源；

3)进行晶界扩散热处理，扩散温度控制在600～1000℃，扩散时间控制在1～10h；

4)最终得到高1:2相含量的混合稀土永磁材料，抗蚀性和矫顽力同时提高；

步骤1)中，以质量百分数计，起始磁体成分为(Ce_aNd_bRE_cRE’_1-a-b-c)_xFe_100-x-y-zM_yB_z，Ce为铈元素，Nd为钕元素，RE为La、Y、Gd、Pr中的一种或者几种，RE’为除去Ce、Nd、La、Y、Gd、Pr以外的其它镧系元素或者Sc中的一种或者几种，Fe为铁元素，M为Al、C、Co、Cr、Cu、F、Ga、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、S、Si、Ta、Ti、V、W、Zn、Zr元素中的一种或几种，B为硼元素；a、b、c、x、y、z分别满足以下关系：0.3≤a≤0.9，0≤b≤0.6，0.1≤c≤0.7，26≤x≤35，0.5≤y≤2.5，0.75≤z≤1.35；