[发明专利]高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁性材料制备技术领域，尤其涉及一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法。

背景技术

烧结钕铁硼磁体因其高饱和磁感应强度、高矫顽力及高磁能积等优良性能在风力发电、卫星通讯、交通运输、医疗和健身器械等方面得到广泛应用，尤其在混合动力汽车领域，烧结钕铁硼磁体的需求量急剧增长。但是烧结烧结钕铁硼磁体的居里温度不高，只有312℃，在高于200℃环境下工作，很容易引起磁体的高温磁性能衰减，影响电机的使用寿命。为保证驱动电机正常工作，要求磁体在常温下必须具有高于2000KA/m(25kOe)的矫顽力。根据文献报道，烧结钕铁硼磁体的矫顽力由形核机制控制，若能提高晶界附近区域的各向异性场便能有效抑制反磁化核的形成，从而提高矫顽力。

重稀土元素铽(Tb)和镝(Dy)符合要求，它们可以取代主相Nd₂Fe₁₄B中的钕(Nd)后，生成新相(Nd、Dy)₂Fe₁₄B和(Nd、Tb)₂Fe₁₄B，其对应的磁晶各向异性场分别为17600KA/m和12000KA/m，远大于Nd₂Fe₁₄B的各向异性场5600KA/m。其中重稀土Tb由于其非常昂贵的原材料价格极少应用于烧结钕铁硼磁体的大规模生产，而相对较便宜的Dy元素可作为研究对象。但由于Dy与Fe为反铁磁性耦合，采用传统合金化的方法会造成磁体剩磁的大幅降低，且考虑到熔炼烧损，需要添加大量Dy才能达到高矫顽力，造成磁体生产成本的增加。

另一种方法是晶界结构优化制备高矫顽力钕铁硼磁体，通常把Dy₂O₃、DyF₃和DyH_x等粉末通过合金化的方式添加到主相晶粒中进行混合压制、烧结和时效来制备钕铁硼磁体，或是涂覆在磁体表面，通过热处理的方式来提高矫顽力。而Dy₂O₃、DyF₃和DyH_x这些化合物的熔点都相对较高，在生产所用的热处理温度条件下，它们仍未熔化，不利于磁体的烧结致密，也不利于重稀土元素在晶界的流通扩散，另外，磁体中残留下来的氧(O)、氟(F)以及氢(H)原子也会恶化磁体的磁性能。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，通过将钕铁硼磁体置于配置的Dy_82.3Co_17.7混合溶液中超声涂覆并烧结，使得制成的钕铁硼磁体矫顽力显著提高，且重稀土利用率更高，与制备同等性能的磁体相比，降低了原材料的成本和消耗。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了以下技术方案：

一种高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，主要包括以下步骤：

步骤1、将钕铁硼磁体的表面进行清洁；

步骤2、将Dy_82.3Co_17.7合金粉末15-55g、酒精100-500ml和助溶剂1-8g混合，搅拌均匀得到Dy_82.3Co_17.7混合溶液；

步骤3、将步骤1中清洁后的钕铁硼磁体置于所述Dy_82.3Co_17.7混合溶液中，并配合超声涂覆使钕铁硼磁体表面形成Dy_82.3Co_17.7合金层，并烘干，得到预制高矫顽力钕铁硼磁体；

步骤4、将所述预制高矫顽力钕铁硼磁体置于真空中烧结，并进行扩散热处理，即得所述高矫顽力钕铁硼磁体。

优选的是，所述的高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法中，步骤1中对钕铁硼磁体的表面进行清洁的具体方法为：对钕铁硼磁体的表面除油、除锈、水洗和吹干。

优选的是，所述的高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法中，

采用碱液对钕铁硼磁体的表面进行除油，所述碱液为质量浓度均为15-20g/L的碳酸钠、氢氧化钠、磷酸三钠的一种或多种与质量浓度为1-3g/L的烷基酚聚氧乙烯醚按质量比为1:1混合得到的混合液；

采用除锈液对钕铁硼磁体的表面进行除锈，所述除锈液为质量分数3-5％的硝酸溶液。