[发明专利]铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁材料技术领域，具体涉及低失重耐酸蚀的铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体及其制备工艺。

背景技术

烧结钕铁硼(NdFeB)是中国“十二五”期间重点发展的金属永磁材料，具有高剩磁、高磁能积、高矫顽力和低膨胀系数的优点，可做成多种形式的电磁能与机械能相互转换的功能器件，被广泛用于能源交通、电机工程、通信、医疗工程、办公自动化等领域。NdFeB的剩磁B_r、最大磁能积(BH)_max和内禀矫顽力_iH_c理论值分别高达1.6 T、63 MGOe、75 kOe，材料的强磁性源于Nd₂Fe₁₄B化合物的内禀硬磁性，与磁体的组织结构密切相关。烧结NdFeB由Nd₂Fe₁₄B主相和以富Nd相为主的晶界相构成，富Nd相起到去磁耦合作用，是磁体具有优异永磁性的重要条件。但是富Nd相却非常活泼，其腐蚀电位远小于主相的电位值，这使得烧结NdFeB易于发生晶界腐蚀，使材料的磁性能降低乃至消失。因此，低抗蚀性制约了NdFeB的应用，阻碍了烧结钕铁硼产业的进一步发展。

针对上述问题，人们常采用熔炼前向磁体中添加Co、Cu、Mo、Nb等元素或者采用混粉添加化合物(AlN、MgO、ZnO)微纳米粉的方式，来提高NdFeB的抗腐蚀性。实践证明，前述方法可以在一定程度上改善NdFeB晶界相的性质，调整富Nd相的沿晶分布状况，提高磁体的抗腐蚀能力；但是磁体抗蚀性的提高幅度却是有限的，难以满足高端领域的使用要求，人们不得不采用电镀、电泳或化学镀等方式对磁体进行表面处理或防护。需要指出的是，NdFeB的表面防护不仅会增加生产工序和成本，而且会污染环境，引发环保问题。因此，有必要发展一种能本证(自身)抗蚀的新型烧结钕铁硼。

发明内容

针对上述技术现状中存在的问题，本发明提供了一种基于铜(Cu)和锡(Sn)电极电位高且能协同增强Nd-Fe-B晶界组织化学稳定性的特点，结合铜锡(Cu-Sn)合金低熔点有益于磁体致密化的铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体及其制备工艺。

本发明技术方案是：铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体，

通式为(RE_xFe_100-x-y-zCo_yB_z)_100-v(Cu_100-uSn_u)_v；其中：

RE稀土元素包括钕Nd和镨Pr、镝Dy、钬Ho、铈Ce、镧La、铽Tb、钆Gd中的一种或两种元素，x为RE稀土元素在RE_xFe_100-x-y-zCo_yB合金中的原子百分比，12.7 at.% ≤ x ≤15.5 at.%；

y为钴Co元素在RE_xFe_100-x-y-zCo_yB_z合金中的原子百分比，0.5 at.% ≤y ≤ 2.2 at.%；

z为硼B元素在RE_xFe_100-x-y-zCo_yB_z合金中的原子百分比，5.5 at.% ≤z≤ 6.5 at.%；

u 为Sn在Cu_100-uSn_u合金中的原子百分比，14.9 at.% ≤ u ≤45.5 at.%；

v为Cu_100-uSn_u合金在铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体整个材料成分体系中的质量比例，0.1 wt.% ≤ v ≤1.1 wt.%。

前面所述的铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体，所述RE稀土元素中的Nd占RE总量的原子百分比为60-90%（优选的，Nd占RE总量的原子百分比为73%-85%，更加优选的，Nd占RE总量的原子百分比为78%）。

前面所述的铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体，优选的，13.0 at.%≤ x ≤14.2 at.%，更加优选的，x=13.4 at.%。

前面所述的铜锡晶界改性抗蚀烧结钕铁硼磁体，优选的，1.0 at.% ≤y ≤1.8 at.%，更加优选的，y =1.6 at.%。