[发明专利]一种R-Fe-B系烧结磁体及其晶界扩散处理方法

说明书

本发明公开了一种R‑Fe‑B系烧结磁体，所述R‑Fe‑B系烧结磁体是由R‑Fe‑B系烧结坯体经HR晶界扩散处理得到，坯体至少包括28wt％‑33wt％的R，所述R为包括Nd的至少一种稀土元素，0.83wt％‑0.96wt％的B，0.3wt％‑1.2wt％的M；所述晶界扩散方向与磁化方向垂直，沿扩散方向，与扩散面距离不超过500μm内的任意两点的HR含量的比值为0.1‑1.0。本发明还公开了一种晶界扩散处理方法，使扩散源沿垂直于c轴方向进行晶界扩散，局部退磁得到有效控制，扩散效果得到增强，制造工序简化，消除变形因素，材料利用率大幅提升。

技术领域

本发明涉及稀土永磁材料技术领域，特别是涉及R-Fe-B系烧结磁体及其晶界扩散处理方法。

背景技术

钕铁硼烧结磁体自20世纪80年代由美国和日本科学家发现以来，由于其具有高磁能积和高剩磁等优势，目前已在电机、电声器件、计算机硬盘驱动器(HDD)、军工设备、人体核磁共振成像仪(MRI)、微波通讯技术、控制器、仪表等方面受到了广泛应用。

近年来，随着对高性能钕铁硼磁体的需求增加，晶界扩散处理技术开始受到相关研究人员的热捧和持续关注。晶界扩散处理技术是将重稀土附着于钕铁硼磁体表面并通过高温处理过程使其扩散渗入磁体内部的技术。与传统技术相比较，该技术能用较少量重稀土大幅提高磁体矫顽力而保持剩磁几乎不变。

虽然晶界扩散处理对最终磁体性能的改善效果非常明显，但是它也有自己的局限性。H.Nakamura等人(《Coercivity distributions in Nd-Fe-B sintered magnetsproduced by the grain boundary diffusion process》J.Phys,D:Appl.Phys.2011,44(6):540)发现在厚度为14.5mm的磁体表面涂覆不同量的TbF3混合液，并在不同深度切取样品测试磁性能，当深度接近4mm左右时扩散处理后磁体的矫顽力基本下降至扩散处理前水平，即重稀土元素在磁体内部的扩散距离是有限的。

Niu E等人(《Anisotropy of grain boundary diffusion in sintered Nd-Fe-Bmagnet》Applied Physics Letters,2014,104(26))发现晶界扩散的渗透效果在取向方向和非取向方向上存在各向异性。该研究中，将镝合金粉末分别涂覆在样品的全部表面、取向方向的样品端面、样品侧向端面进行扩散进行对比，发现进行扩散后的磁体方形度会随着扩散方向的不同而出现差异，取向方向的扩散效果显著优于非取向方向。

专利CN101939804A中，研究人员忽视晶界扩散各向异性的特征，垂直于磁化方向的非取向方向的晶界扩散深度和核壳结构形成较差，对于绝大多数材料没有实际效果。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种经过HR晶界扩散处理的R-Fe-B系烧结磁体，该烧结磁体通过垂直于磁化方向的HR晶界扩散制得，便于加工，消除变形因素，尺寸精确可控，材料利用率大幅提升。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种R-Fe-B系烧结磁体，所述R-Fe-B系烧结磁体是由R-Fe-B系烧结坯体经HR晶界扩散处理得到，所述R-Fe-B系烧结坯体含有R₂Fe₁₄B型主相，并至少包括如下成分：

28wt％-33wt％的R，所述R为包括Nd的至少一种稀土元素；

0.83wt％-0.96wt％的B；

0.3wt％-1.2wt％的M，所述M选自Al、Cu、Ga、Bi、Sn、Pb、In中的至少一种；