[发明专利]制备低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的方法

说明书

本发明公开了一种制备低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的方法，包括：配料、熔炼、速凝铸片；采用物理气相沉积方法，在惰性气氛下将重稀土粒子或者高熔质粒子沉积在钕铁硼薄片上；进行破碎制粉、取向成型、烧结热处理，制备钕铁硼磁体。本发明可使钕铁硼磁体矫顽力显著提高，细化磁体晶粒，大幅降低重稀土元素使用量。

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料制备技术，具体说，涉及一种制备低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是我国稀土行业最为关注的稀土应用产业，随着科学技术的发展和技术的进步对高性能钕铁硼永磁材料的需求日益广泛。众所周知，为了提高钕铁硼的矫顽力和高温使用性，通常采用的方法是加入少量重稀土元素(如Dy、Tb等)或优化工艺细化磁体晶粒。

目前使用的降低重稀土使用量的方法主要包括双合金工艺和晶间扩散重稀土元素工艺。双合金工艺是分别熔炼主合金和包含重稀土元素的辅合金，破碎制粉，将主合金磁粉和辅合金粉按配比混合，取向压制，烧结，该工艺中重稀土元素使用量仍较高。晶间扩散重稀土元素工艺是通过涂抹、喷洒、浸渍和镀膜等方式在钕铁硼表面形成重稀土元素覆盖层，经高温晶间扩散将重稀土元素扩散至磁体内部以达到提高磁体矫顽力，少量使用重稀土的目的。但是该工艺仅限于制作较薄的磁件(厚度一般不超过5mm)，在制备大块磁体时矫顽力提升不明显。

目前通常采用的细化磁体晶粒的方法主要是在磁体成分中加入微量的W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr、Ga等元素抑制磁体晶粒的长大，但此类元素在磁体中会发生偏析等不均匀分布，对晶粒长大的抑制效果有限，加入量过高则会对磁体性能产生严重的影响。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种制备低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的方法，可使钕铁硼磁体矫顽力显著提高，细化磁体晶粒，大幅降低重稀土元素使用量。

技术方案如下：

一种制备低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的方法，包括：

配料、熔炼、速凝铸片；

采用物理气相沉积方法，在惰性气氛下将重稀土粒子或者高熔质粒子沉积在钕铁硼薄片上；

进行破碎制粉、取向成型、烧结热处理，制备钕铁硼磁体。

进一步：重稀土粒子采用Dy或者Tb元素的粒子，高熔质粒子采用W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr或者Ga元素的粒子。

进一步：惰性气氛采用真空、充入氩气或充入氦气。

进一步：物理气相沉积的温度为300～500℃，沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步，沉积微量重稀土粒子的步骤包括：

选择所需重稀土靶材；

将钕铁硼合金薄片和重稀土靶材置于物理气相沉积装置内；

抽真空至真空度高于2.0×10^-2Pa，充入氩气至0.2～1.0Pa；

调节参数，对钕铁硼薄片加热，加热温度300～500℃；

开启物理气相沉积装置，利用物理气相沉积将靶材粒子沉积在钕铁硼薄片上；

停止物理气相沉积，待钕铁硼薄片温度降至室温后取出；

将制得的钕铁硼薄片破碎制粉、取向压制成型、真空烧结、回火热处理，获得最终钕铁硼磁体。

进一步：物理气相沉积采用磁控溅射沉积、离子镀沉积或者蒸发源沉积；粒子沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步：重稀土靶材为Dy或Tb中至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。