[发明专利]稀土类各向异性磁粉的制备方法以及磁粉和磁体

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料领域，尤其涉及一种稀土类各向异性磁粉的制备方法以及磁粉和磁体。

背景技术

近年来，各种磁性材料在电子产品中得到了广泛的应用。随着电子产品小型化、轻薄化和高性能化的发展需求，磁性材料的形状和性能成为电子产品选用磁性材料（该磁性材料可以包括磁粉、磁体、磁片等现有技术中的常见磁性材料）的首要考虑因素。在诸多磁性材料中，稀土类各向异性磁性材料具备较好的形状优势和突出的性能优势，因此稀土类各向异性磁性材料成为制造电子产品的首选磁性材料。

目前，现有稀土类各向异性磁性材料大多是采用HDDR工艺（其中的HDDR是Hydrogenation-Decomposition-Desorption-Recombination的缩写，译为吸氢-歧化-脱氢-再复合；也就是说，HDDR过程依次包括吸氢、歧化、脱氢、再复合这四个过程）制备而成。按照现有HDDR工艺，在制备出稀土类母合金后，将该稀土类母合金置入500℃～1000℃的氢环境（所述的氢环境是指充满氢气的加工环境或者充满氢气与惰性气体混合气体的加工环境）中进行“吸氢-歧化”反应，再进行“脱氢-再复合”反应，冷却后即可制得稀土类各向异性磁粉；在该HDDR工艺过程中，稀土类母合金在特定的温度和氢分压（所述的氢分压是指稀土类母合金在氢环境中所受到的氢气的压力）的作用下，使原始大晶粒细化为众多小晶粒，并使这些新生成的小晶粒沿易磁化轴方向一致排列，从而使最终获得的磁粉具备各向异性。

在本领域中，本领域普通技术人员通常根据氢分压调控方法的不同来对现有HDDR工艺进行划分，并对每个HDDR工艺冠以一个不同的前缀，例如：现有的HDDR工艺可以包括三菱金属株式会社的c-HDDR工艺、住友特殊金属株式会社的v-HDDR工艺以及爱知制钢株式会社的d-HDDR工艺。现有这几种HDDR工艺在进行实际操作过程中，“吸氢-歧化”反应、“脱氢-再复合”反应等各个反应阶段的氢分压基本上都处于一个恒定值，尽管每种HDDR工艺所采用的这个恒定值可能有所不同；但是发明人在完成本发明的过程中发现：这种在HDDR工艺的各个反应阶段中将氢分压维持在恒定值的做法不仅会使反应速率随时间的延长而逐渐减缓，而且会造成合金原料内外反应速率不一致、导致磁粉的性能不均一，除此之外还会使退磁曲线的方形度不佳，进而降低磁粉的磁性能。

发明内容

本发明实施例提供了一种稀土类各向异性磁粉的制备方法以及磁粉和磁体，不仅能够缩短现有HDDR工艺的制备时间、提高生产效率，而且能够使磁粉的退磁曲线具有一个很好的方形度，进而提升了磁粉的磁性能，使其满足电子产品“小型化、轻薄化、高性能化”的发展需求。

本发明实施例是通过以下的技术方案来实现的：

一种稀土类各向异性磁粉的制备方法，包括制备稀土母合金的工序以及对该稀土母合金进行HDDR处理的工序；所述对该稀土母合金进行HDDR处理的工序包括以下步骤：

低温氢化的步骤：将稀土母合金置于氢分压为0.05～0.3MPa的氢环境中，并在25℃～600℃保持0.5～3小时，从而完成低温氢化的步骤；

高温吸氢-歧化的步骤：在低温氢化的步骤完成后，对氢环境中的稀土母合金加热升温，升温期间将氢分压调整并维持在10～30kPa；当稀土母合金的温度达到760℃～860℃时，以每分钟0.1～1.0kPa的速率使氢分压持续增压1～2小时；当稀土母合金吸氢饱和后，将氢分压调整为100kPa，然后维持1～2小时，从而完成高温吸氢-歧化的步骤；

缓慢脱氢-再复合的步骤：高温吸氢-歧化的步骤完成后，将稀土母合金的温度控制在760℃～860℃的范围内，并将该氢环境中的氢分压调整为5～10kPa，然后以每分钟0.1～0.5kPa的速率对氢分压持续降压0.5小时，从而完成缓慢脱氢-再复合的步骤；

快速彻底脱氢的步骤：缓慢脱氢-再复合工序完成后，将稀土母合金的温度控制在760℃～860℃的范围内，并迅速将氢环境中的稀土母合金所受到的氢分压调整到不超过1.0Pa，然后迅速冷却至50℃以下，从而完成快速彻底脱氢的步骤，即完成HDDR处理的工序。

优选地，在对该稀土母合金进行HDDR处理的工序之前，该制备方法还包括以下步骤：

均匀化热处理的步骤：将制备好的稀土母合金置于真空或者惰性气体中，并在1050℃～1160℃的温度范围内保温10～40小时，从而完成均匀化热处理的步骤；