[发明专利]提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层及制备方法、永磁体

说明书

本发明涉及一种提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层及其制备方法、钕铁硼永磁体，属于表面防腐处理技术领域，解决了现有技术烧结钕铁硼永磁体表面涂层防护能力欠佳和减弱磁体性能的问题。沿着进入钕铁硼基体内部的方向，所述耐蚀涂层依次包括表面共渗层和界面扩散层；所述表面共渗层为由锌元素和镝元素组成的金属层；所述界面扩散层为由锌元素、镝元素和铁元素组成的金属层。本发明提供的技术方案能够提高钕铁硼磁体的矫顽力，降低钕铁硼磁体磁损失，且提升耐蚀涂层的耐蚀性能。

技术领域

本发明属于表面防腐处理技术领域，尤其涉及一种提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层及制备方法、永磁体。

背景技术

烧结钕铁硼(NdFeB)作为第三代稀土永磁材料，由于具有优异的磁性能，被广泛应用于汽车工业、电机工程、航空航天、家用电器、通讯等领域。

在钕铁硼材料中含有化学活性较高的稀土钕(Nd)，并且组织内部呈现多相结构，包括主相Nd₂Fe₁₄B、富Nd相Nd₄Fe、富B相Nd_1+xFe₄B₄等。由于各相间电化学性质差异较大，容易引起内部腐蚀。同时，钕铁硼永磁体是采用粉末冶金方法制备的，在材料中存在着许多孔隙，为氧、水等介质的侵蚀创造了条件。正是由于以上两个原因，改进钕铁硼永磁体的表面防护技术，提高钕铁硼永磁体的抗腐蚀能力，就成为突破稀土永磁材料工程应用的关键。另外，钕铁硼永磁材料的发展与其表面防护技术水平具有唇齿关系，由于应用环境的苛刻，耐腐蚀性显得尤其重要。

常用的制备表面耐腐蚀涂层的方法主要有化学转化膜、电镀、化学镀、电泳、物理气相沉积等。提高烧结钕铁硼永磁体内禀矫顽力，常用的方法为在烧结钕铁硼永磁体中添加镝元素(Dy)元素，进行熔炼铸锭。另外，还有双合金工艺，将金属Dy或Dy₂O₃作为辅合金制备成粉末，与主合金粉末混合，然后成型烧结。采取氟化镝纳米分散液进行高温渗镝的方法。

现有技术为了提高钕铁硼永磁体的矫顽力制备耐蚀涂层，采用气相沉积中的磁控溅射工艺，首先在钕铁硼永磁体表面沉积金属层，然后再在金属层的表面继续沉积重稀土或重稀土合金层，再通过高温处理和回火等热处理方式，使金属和重稀土或重稀土合金渗透进入钕铁硼基体内部，得到提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层。在永磁体表面沉积镀层之前，需要先用稀硝酸对永磁体表面进行清洗。采用酸洗工序一方面溶解了少量磁性相，减弱了永磁体性能，另一方面也增大了材料腐蚀的风险。同时，由于表面镀层的屏蔽作用，也会进一步减弱永磁体性能。另外，工艺方面需要进行多次气相沉积，在高温条件下进行扩散，温度不低于700℃，工艺复杂，成本高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施旨在提供一种提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层及其制备方法、钕铁硼永磁体，以解决现有技术烧结钕铁硼永磁体表面涂层防护能力欠佳、减弱磁体性能的问题。

第一方面，本发明提供一种提高钕铁硼永磁体矫顽力的耐蚀涂层，沿着进入钕铁硼基体内部的方向，所述耐蚀涂层依次包括表面共渗层和界面扩散层；

所述表面共渗层为由锌元素和镝元素组成的金属层；所述界面扩散层为由锌元素、镝元素和铁元素组成的金属层。

进一步地，所述耐蚀涂层通过锌粉与氧化镝共渗得到。

进一步地，所述表面共渗层的厚度为8μm-10μm，所述界面扩散层的厚度为3μm-5μm。

进一步地，所述表面共渗层中，锌的含量为99.7～99.9wt％，镝的含量为0.1～0.3wt％；所述界面扩散层中，锌的含量为80.0～83.0wt％，镝的含量为0.08～0.10wt％，其余为铁。

进一步地，以质量份数计，制备所述耐蚀涂层的共渗材料包括：