[发明专利]一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法

说明书

本发明公开了一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，包括如下步骤：将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种；将稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起；将稀土合金旋转靶材与背管安装于镀膜生产线上；对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。为提高稀土靶材利用率、溅射效率和实现成分精准控制，同时达到缩短晶界扩散时间或降低扩散温度，将稀土与预设金属元素组合制备成合金旋转靶材，靶材利用率可达85％以上，实现铽/镝等稀土和预设金属元素同时附着在钕铁硼表面，有助于改善晶界扩散和优化磁体性能。

技术领域

本发明涉及稀土磁材镀膜晶界扩散技术领域，特别涉及一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法。

背景技术

在钕铁硼等磁性材料中添加铽/镝有利于提高其磁性能，晶界扩散渗铽/镝过程添加预设金属元素，有利于改善晶界扩散和优化磁体性能。沉积薄膜的方法包括涂覆法、电泳法、浸渍法、磁控溅射等，其中磁控溅射镀膜是钕铁硼晶界扩散的主流方式之一，该方法较其他方法，获得的薄膜与磁体结合力高、膜厚度可控，且使用的重稀土用量更少，无需制备粉体根除消除易燃易爆风险，尤其是化学活性高的金属粉或合金粉体。采用单质稀土靶材和有益元素稀土靶材依次溅射，存在溅射效率低问题，成分控制困难；此外，稀土平面靶材利用率一般为30％-50％，靶材利用率低。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，为提高稀土靶材利用率、溅射效率和实现成分精准控制，同时达到缩短晶界扩散时间或降低扩散温度，将稀土与预设金属元素组合在一起制备成合金旋转靶材，实现铽/镝等稀土和预设金属元素同时附着在钕铁硼表面，有助于后续晶界扩散。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种提高钕铁硼性能的稀土合金靶材制备方法，包括如下步骤：

(1)将稀土旋转靶材与预设金属靶管制备成稀土合金旋转靶材，所述稀土旋转靶材的材料为铽、镝、钬、钆中的一种，所述预设金属靶管包括铝、铜、镍、铁等中的至少一种；

(2)将所述稀土合金旋转靶材与背管焊接在一起；

(3)将所述稀土合金旋转靶材与所述背管安装于镀膜生产线上，靶材功率密度为0.5W/cm²-6W/cm²，磁体增重控制在0.2％-0.6％；

(4)对磁铁进行热处理和回火处理，得到处理后的稀土合金靶材。

进一步地，步骤(1)中，通过熔铸法或粉末冶金法将所述稀土旋转靶材与所述预设金属靶管制备成所述稀土合金旋转靶材。

进一步地，所述稀土旋转靶材的材料为铽或镝。

进一步地，所述预设金属靶管包括铝和/或铜。

进一步地，在步骤(1)中，所述稀土合金旋转靶材中稀土含量为80％-95％，其余为所述预设金属的含量。

进一步地，在步骤(3)中，所述靶材功率密度为3W/cm²-5W/cm²。

进一步地，在步骤(4)中，所述热处理的温度为600℃-950℃，所述热处理的时长为5h-10h。

进一步地，所述热处理的温度为800℃-900℃。

进一步地，在步骤(4)中，所述回火处理的温度为400℃-600℃，所述回火处理的时长为2h-6h。

本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：