[发明专利]一种稀土永磁体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种稀土永磁体的制备方法，其包括以下步骤：(1)提供一磁体，所述磁体具有一表面；(2)将所述磁体在真空中加热至700℃～900℃；(3)对所述磁体的表面进行氢化‑歧化‑脱氢‑再结合处理，而在所述磁体的表面形成纳米晶层，得到稀土永磁体，其中所述纳米晶层包括多个纳米晶结构，所述纳米晶结构的粒径为20纳米～700纳米。本发明还提供一种稀土永磁体。

技术领域

本发明涉及稀土永磁技术领域，尤其涉及一种表面纳米化的稀土永磁体及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，磁性材料已经融入人类生活的方方面面。永磁材料作为当今信息社会的两大物质支柱之一，广泛的应用于计算机技术、信息技术、航空航天技术、通讯技术、交通运输(汽车)技术、办公自动化技术、家电技术与人体健康和保健技术等等。作为第三代稀土永磁材料，钕铁硼永磁体(也称NdFeB永磁体)是目前磁性能最高的永磁材料。

近年来，随着钕铁硼磁体在风力发电、混合动力汽车/纯电动汽车和节能家电等低碳经济领域中的应用，研发高性能磁体及降低生产成本是各国的主要研究目标。目前烧结钕铁硼工艺是制备高性能稀土永磁材料的主要方法之一。其中磁体表层晶界扩散和晶粒细化都是实现稀土资源的有效利用的重要方法。然而通过表层晶界扩散的方法来提升磁体磁性能容易导致磁体的耐腐蚀性能、力学性能等降低，限制了稀土永磁体的应用。采用传统的快淬或者HDDR得到的磁粉，还需要进一步经热压或热变形工艺方才能获得可应用的磁体。

在稀土永磁领域，HDDR(氢化-歧化-脱氢-再结合)工艺作为一种制备高矫顽力亚微米晶磁粉的有效方法，通过HDDR工艺制备的磁粉具有组织均匀、高矫顽力、各向异性等优点。然而HDDR工艺主要用于通过铸锭合金制备磁粉，而忽略了在其他方面的应用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种表面纳米化的稀土永磁体及其制备方法。

本发明提供一种稀土永磁体的制备方法，其包括以下步骤：

(1)提供一磁体，所述磁体具有一表面；

(2)将所述磁体在真空中加热至700℃～900℃；

(3)对所述磁体的表面进行氢化-歧化-脱氢-再结合处理，而在所述磁体的表面形成纳米晶层，得到稀土永磁体，其中所述纳米晶层包括多个纳米晶结构，所述纳米晶结构的粒径为20纳米～700纳米。

本发明还提供一种采用上述制备方法得到的稀土永磁体，所述稀土永磁体的表面包括一纳米晶层，所述纳米晶层包括多个纳米晶结构，所述纳米晶结构的粒径为20纳米～700纳米。

与现有技术相比较，本发明提供的稀土永磁体及其制备方法具有以下优点：

相对于现有的采用传统的HDDR方法对磁粉进行晶粒细化，再进行烧结或热变形制备磁体的方法而言，本申请所述磁体先在真空中进行加热，当温度达到歧化温度后再通入氢气。此时利用氢化-歧化-脱氢-再结合(HDDR)工艺处理磁体。由于磁体的加热过程是在真空中进行，这区别于普通的HDDR工艺先通入氢气再加热升温，因此，磁体并不会发生如普通HDDR工艺中的加热条件下吸氢导致的氢破现象，而是仅磁体的表面与氢气发生歧化反应，然后经过脱氢、再结合的复合反应在磁体的表面形成具有一定厚度的纳米晶层。即该制备方法可实现稀土永磁体的表面纳米化，得到的磁体直接可应用，而无需如传统对磁粉进行HDDR后需要进一步热压或热变形。本制备方法易于操作和产业化。

需要指明的是，在本申请的该HDDR工艺中，磁体的内部没有与氢气接触而不与氢气发生反应，仍然保持原有的微米晶结构，在纳米晶层与内部的微米晶结构之间有一个过渡层结构。

该制备方法得到的稀土永磁体的表面为纳米晶层，该纳米晶层可实现晶粒细化的效果，所述稀土永磁体在保持高剩磁的基础上，同时提升了矫顽力。此外，由于该纳米晶层的存在，还可提高所述稀土永磁体的耐腐蚀性及力学性能。