[发明专利]高矫顽力磁体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高矫顽力磁体的制备方法，包括以下步骤：步骤一、取Nd‑Fe‑B粉末在其上表面喷涂纳米稀土粉末，然后在纳米稀土粉末上表面依次交替喷涂Nd‑Fe‑B粉末、纳米稀土粉末，得到层状混合物；步骤二、将层状混合物压成压坯，将压坯置于真空热处理炉中进行热处理即得高矫顽力磁体。本发明的高矫顽力磁体的制备方法，通过将Nd‑Fe‑B粉末与纳米稀土粉末分层排布得到层状化合物，然后通过热处理将每层的纳米稀土粉末均匀扩散至Nd₂Fe₁₄B主相晶界，均匀包覆Nd₂Fe₁₄B主相，提高磁体的各项异性场，在提高矫顽力的同时有效抑制剩磁的下降。

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体的制备方法技术领域，具体涉及一种高矫顽力磁体的制备方法。

背景技术

稀土永磁材料是20世纪60年代末出现的一种新颖永磁材料。他们兼具高磁能积和高矫顽力，是高新技术领域必需的功能材料。目前它们在航空航天、国防军工、电子通信、清洁能源、交通运输、矿山机械、医疗保健和家用电器等众多领域中已成为不可缺少的功能材料。Sm-Co和Nd-Fe-B稀土永磁材料，除了它们具有固有的节能优点外，它们兼具的高磁能积和高矫顽力特征将会有力地促进现代科学技术与信息产业向集成化、小型化和智能化方向发展。可以确信，随着科学技术日新月异的飞速发展，不同种类的永磁体(包括稀土永磁体)所构成的各色各样的器件或装置将越来越多地进入人们的日常生活，从而为现代社会的进步和繁荣不断地作出它们应有的贡献。

永磁材料在理想状态应保持其磁性能恒久不变，我们也可以感受到，在许多场合并不担心磁性能的丧失，它们似乎恒久不变地提供磁性，不像电能供应那样至少还需要换电池，因此堪称“永久”。但永磁材料的磁性实际上是随着使用环境和时间而不断变化的，需要对永磁材料的稳定性进行更确切的描述和系统研究。关于永磁材料稳定性最直观的描述，就是比较磁体在应用过程中受到周围环境影响前后，磁体永磁性能的变化程度。如果永磁性能变化很小，表示该永磁材料的稳定性好；如果永磁性能变化很大，表示该永磁材料的稳定性差。

永磁材料被用作一个磁场源，即在一定的气隙内提供一个无需电流源的恒定或可变磁场，前者对应静态磁路，后者对应动态磁路。永磁体在气隙内所提供的磁场正比于永磁材料所处工作负载线对应的磁能积的平方根，即H_g∝(BH)^1/2,材料利用率最高的工作点应选在最大磁能积(BH)_max附近。而永磁材料的最大磁能积取决于材料的剩磁B_r、磁感应矫顽力H_cb、内禀矫顽力H_cj和退磁曲线方形度。如果这几个基本参数发生变化，磁体的永磁性能是一定会变得，因为这些变化反映的是磁体再充磁后的状况。如果再充磁不可恢复，意味着磁体宏观或微观结构的变化所致，例如宏观上的磁体嗑边掉角和表面腐蚀或微观上的晶粒尺寸长大等。即使这几个参数不变，磁体的稳定性还受到其工作点或磁导系数变化的影响，它取决于磁体的尺寸和形状，以及与其共同构成磁应用器件的其他材料的情况。

磁体使用环境不同，对永磁材料稳定性要求也不同。例如，在航天飞行器或军用弹道导弹中使用的永磁体，环境温度变化很大，需要磁体温度系数低才能确保器件正常工作；在太空使用的永磁体除了环境温差变化大以外，还不断受到各种高能射线的辐照，磁性材料必须具备抗辐射能力；在高速运转的电机、陀螺仪和磁性轴承中使用的永磁体需要材料有高的机械强度；在高频环境下工作的永磁体需要它的电导率尽量低，以降低磁体的涡流损耗和发热量；在电真空器件如磁控管和行波管中工作的永磁体，除需要低的磁体温度系数外，还希望其热导率高，以便很好地降温；在海洋工程领域中使用的永磁体，由于潮湿的空气和盐的作用，磁体表面会受到侵蚀，从而造成磁体表面的氧化和腐蚀；在化工工程领域使用的永磁体，由于磁体表面受到各种酸和碱的侵蚀也造成磁体的腐蚀。总之，只有永磁材料同时满足永磁性能和以上所述的某些物理或化学特性方面的一些稳定要求，永磁体才能长期稳定地工作。