[发明专利]一种高矫顽力高电阻率钕铁硼永磁体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高矫顽力高电阻率钕铁硼永磁体及其制备方法，该方法通过在表面清洁工艺处理过的薄片状的钕铁硼磁体坯料上喷涂包括重稀土化合物、氧化物和/或碳化物的粉体浆料，然后将磁体叠加后进行三级热处理，得到高矫顽力高电阻率钕铁硼永磁体。重稀土在高温下渗透入薄片磁体内部中，从而提高薄片磁体的矫顽力，而部分未渗透进入薄片磁体的重稀土元素或合金元素以及碳化物粉体或氧化物粉体会形成一个隔层将两片薄片磁体粘合起来，同时由于该隔层含有不导电的元素比例高，比如氧元素或者碳元素，进而提升整个磁体的电阻率，即本发明实现了同时提高了钕铁硼磁体的矫顽力和电阻率。

技术领域

本发明属于稀土永磁材料领域，提供了一种高矫顽力高电阻率永磁材料及其制备方法。

背景技术

由于钕铁硼永磁材料拥有高磁能积，其被广泛地应用于风力发电、新能源汽车、变频空调、工业电机等领域。这些领域中磁体的工作温度高，对磁钢的耐高温性能要求高。因此，本领域技术人员对磁钢的耐高温性能进行了大量的研究，并提供了两种改善磁体耐温性的途径：

方法1、提高磁体的矫顽力：

主要是在钕铁硼合金中添加重稀土来实现的，比如添加Dy或者Tb，通常在合金中添加1wt.％Dy会提升2kOe的矫顽力，添加1wt.％Tb会提升4kOe的矫顽力。但是，这种方式会造成磁体剩磁下降和材料成本的大幅度提升。考虑到该缺陷，钕铁硼企业开发出了晶界扩散工艺，该工艺主要是将重稀土氟化物涂覆在磁体的表面，然后经过热扩散处理，使重稀土进入到磁体内部，在晶粒表层形成高磁晶各向异性场的(Nd,Dy)₂Fe₁₄B相，进而提高磁体的矫顽力。虽然该办法提升了矫顽力，但是没有办法提升磁体的电阻率，对于在电机里的磁钢，不能有效减低涡流导致的温升。

方法2、降低磁钢工作过程中的涡流：

磁钢在电机里由于涡流导致磁钢温升高，导致磁体剩磁和矫顽力降低。通常降低涡流的方法有两种，第一种是在磁体中添加氧化物粉末如氧化钙或者氟化物粉末，这种杂质粉体与钕铁硼磁粉混合之后，再进行烧结，会造成磁体性能下降。第二种办法称之为组件法，该方法是将磁钢切割成小片，然后用胶水将粘结起来，做成磁钢组件，从而增大整体磁钢的电阻，进一步降低涡流损失。这种办法工艺流程长，加工成本高。

因此，提供一种成本较低的钕铁硼永磁体制备方法，使得制得的钕铁硼永磁体具备高矫顽力和高电阻率，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为实现上述目的，本发明提供了一种具有高矫顽力和高电阻率钕铁硼磁体及其制备方法，其制备方法能够克服单纯晶界扩散工艺电阻率低的缺陷和组件工艺成本高、工艺流程长的缺点，实现提升磁体的耐温性的技术目的。

本发明的第一方面提供了一种高矫顽力高电阻率钕铁硼永磁体的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：提供一薄片状的钕铁硼磁体坯料；

步骤S2：提供一表面清洁工艺处理所述钕铁硼磁体坯料，得到干净钕铁硼磁体坯料；

步骤S3：在所述干净钕铁硼磁体坯料的表面涂覆一层浆料，得到涂覆钕铁硼磁体坯料，所述浆料中包括重稀土粉体、化合物粉体和有机溶剂，所述化合物粉体包括碳化物粉体和/或氧化物粉体；

步骤S4：将多片所述涂覆钕铁硼磁体坯料进行叠加，得到钕铁硼磁体坯料叠层；

步骤S5：提供三级热扩散工艺处理所述钕铁硼磁体坯料叠层，得到所述高矫顽力高电阻率钕铁硼永磁体。

优选地，步骤S3中，所述浆料中各成分的质量比为：重稀土粉体：化合物粉体：有机溶剂＝27～40：0.2～1.5：58.5～72.8。

优选地，所述重稀土粉体的平均粒度为1～5μm。