[发明专利]一种用于形成氢化物纳米颗粒表面涂层的技术

说明书

一种用于形成氢化物纳米颗粒表面涂层的技术，属于磁性材料技术领域。分散剂中分散有不同颗粒大小的稀土氢化物颗粒和粘合剂，分散剂为无水丙酮等易挥发溶液，稀土为Pr、Nd、Tb、Dy中的至少一种，粘合剂为PVP(聚乙烯吡咯烷酮)等。采用喷涂方法将上述氢化物颗粒喷涂到烧结NdFeB稀土磁体表面，使之形成均匀，致密、不脱落且厚度可调控的稀土氢化物纳米颗粒涂层。稀土氢化物颗粒涂层可以明显改善较厚尺寸烧结稀土永磁体的磁性能，特别是磁体的矫顽力。采用本发明方法可以在保证磁体具有良好磁性能的前提下，降低烧结稀土永磁体中重稀土的使用量，从而减少高矫顽力磁体的制造成本。

技术领域

本发明涉及一种形成稀土氢化物纳米颗粒涂层的新方法，本发明用于提高稀土永磁烧结磁体的矫顽力，属于磁性材料技术领域。

背景技术

由于NdFeB磁体具有优异的综合磁性能，已被广泛应用于计算机，通讯设备，航空航天，交通工具等技术领域的重要功能器件。随着电动汽车、混合动力汽车、风能发电等低碳经济产业日渐成熟，高矫顽力磁体的需求更加迫切。其关键部件的永磁电机高速工作温度在200℃以上，而，NdFeB磁体本身的居里温度较低，热稳定性差，工作温度通常低于100℃，高温下易发生热退磁，因此直接限制了磁体在高温电机等领域的应用。所以如何提高烧结 NdFeB磁体的热稳定性成为相关生产和应用领域亟待解决的问题。

为了烧结NdFeB磁体提高矫顽力和改善温度稳定性，主要方式是通过熔炼方式加入Dy 或Tb来获得高各向异性场的(Nd,Dy)₂Fe₁₄B或(Nd,Tb)₂Fe₁₄B主相，提高磁体矫顽力，进而改善合金的温度特性。但是采用熔炼方式Dy或Tb等重稀土元素的引入不仅显著降低了磁体的剩磁和磁能积，而且由于价格昂贵的Dy或Tb的较多加入而大幅度增加了磁体的成本。

对此，本发明的目的是通过晶界扩散法来提高主相晶粒表面层的磁晶各向异性场，同时通过改善晶界的边界特性及其与主相晶粒的相互作用，来提高烧结NdFeB磁体的内禀矫顽力，同时对磁体的剩磁和磁能积产生极小的负面影响。

目前专利CN101908397公开了涂覆氢化物纳米颗粒在烧结NdFeB磁体表面，但是不均匀，效率低。专利CN1035456208A公开了用电沉积的方法在烧结NdFeB磁体表面形成纳米氢化物的涂层，但是此种方法存在着粉末与磁体之间的结合力差的问题。

专利CN107026003A公开了重稀土与Ga的混合粉末覆盖于磁体干燥后进行扩散处理； CN103745823A公开了在Ar气热喷涂方法涂覆一层厚度为10～200μm的Dy的质量百分含量为60％～90％的DyTb合金层后进行扩散处理；CN107578912A公开了将重稀土粉末与防氧化剂、粘结剂、有机溶剂混合后覆盖于磁体干燥后进行扩散处理；CN104134528A公开了表面喷涂含重稀土且常温下悬浊液，在惰性气体下烘干后扩散处理。以上专利中采用的是微米颗粒进行涂覆，扩散能力差，因此所处理的磁体厚度均为小于等于4mm。

发明内容

本发明的目的是针对较厚尺寸的稀土永磁烧结磁体获得高矫顽力提供一种可以实现批量化生产的技术方法。

本发明提供通过喷涂的方法在烧结磁体的表面形成稀土氢化物纳米颗粒涂层的新技术方法。本发明的另一个主要内容是利用上述用于形成稀土氢化物纳米颗粒涂层的处理剂，提供一种在需要表面涂层处理的物体表面上形成稀土氢化物纳米颗粒涂层的方法。采用本方法，可以在块状稀土永磁烧结磁体的表面上形成包含稀土氢化物纳米颗粒的表面涂层，通过对表面上已经形成稀土氢化物纳米颗粒涂层的磁体进行二级热处理，可以显著改善磁体的磁性能，特别是磁体的矫顽力。