[发明专利]一种高性能钕铁硼永磁材料的制备方法

说明书

本发明提供一种高性能钕铁硼永磁材料的制备方法，涉及稀土钕铁硼磁性材料领域。所述高性能钕铁硼永磁材料的制备方法主要包括重稀土靶材合金的制备、HD合金微粉的制备、重稀土靶材合金对HD合金微粉的磁控溅射、气流磨处理、重稀土Tb靶材合金对气流磨粉体的二次溅射、微波烧结和热处理。本发明克服了现有技术的不足，通过两次磁控溅射处理，并在第二次磁控溅射中采用重稀土Tb靶材合金，能够在减少整体重稀土用量的基础上有效保障材料的高磁能积和高矫顽力，进一步降低生产成本。

技术领域

本发明涉及稀土钕铁硼磁性材料领域，具体涉及一种高性能钕铁硼永磁材料的制备方法。

背景技术

钕铁硼是目前综合磁性能最好的一类磁性材料，被广泛应用于新能源汽车、风力发电、电机、核磁共振、节能电梯、消费电子、通讯设备等高新技术领域。

随着高端产品应用市场的日趋扩大和发展，对于钕铁硼磁体的磁性能以及加工性能要求越来越高。未来烧结钕铁硼行业会朝着以下三个方向迈进，其一是提升钕铁硼磁体的综合磁性能，满足高新技术行业兼具高磁能积及高矫顽力的需求。其二是在保证磁体矫顽力的前提下降低重稀土的使用量，提升产品性价比。其三提高磁体的后加工能力，使得钕铁硼器件朝“轻薄短小”的方向发展，从而实现设备“轻薄短小”的需求。

高磁能积磁体可以实现器件小型化、轻量化，重稀土Dy、Tb等能有效提升钕铁硼磁体的矫顽力。但是，重稀土如Dy、Tb等的价格昂贵，国内重稀土的储备也呈下降趋势。因而开发低重稀土制备高磁能积、高矫顽力的高性能钕铁硼磁体成为今后重点发展方向之一。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种高性能钕铁硼永磁材料的制备方法，通过两次磁控溅射处理，并在第二次磁控溅射中采用重稀土Tb靶材合金，能够在减少整体重稀土用量的基础上有效保障材料的高磁能积和高矫顽力，进一步降低生产成本。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种高性能钕铁硼永磁材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)重金属合金制备：根据需求配置重金属稀土合金原料，并熔炼浇铸后热处理，获得重稀土靶材合金；

(2)氢破碎：将甩带片氢破碎后制得HD合金微粉；

(3)磁控溅射处理：通过磁控溅射将重稀土靶材合金镀在HD合金微粉上，得到复合粉体；

(4)气流磨处理：将上述复合粉体与气流磨制粉机中制粉，获得细粉备用；

(5)二次溅射处理：采用磁控溅射将重稀土Tb靶材合金镀在步骤(4)的细粉表面，获得重稀土细粉；

(6)磁场成型：将上述步骤(5)中的重稀土细粉置于磁场成型压机中取向成型，得生坯；

(7)微波烧结：将上述生坯放入高温微波真空烧结炉中进行高温烧结，得烧结坯；

(8)热处理：将上述烧结坯进行真空热处理，后冷却，得高性能钕铁硼永磁材料。

优选的，所述步骤(1)中热处理的方式为浇铸成合金锭后置于真空热处理炉中于950℃进行均匀化热处理48h后进行液氮淬火处理。

优选的，所述步骤(2)中氢破碎的方式为将甩带片置于氢爆炉反应釜中进行抽真空处理，当真空度达到1.0E-1Pa以下时充入高纯氢气，饱和吸氢，保证吸氢过程温度控制在100℃以下，吸氢完成后合炉升温至565℃进行脱氢至真空度达到10Pa以下时结束脱氢，最后进行水冷处理。

优选的，所述步骤(4)中整个磨粉过程的氧含量控制在0ppm以下，整个气流磨在氮气保护下操作。

优选的，所述步骤(4)中获得细粉的粒度分布为X10＝1.6-1.9μm，X50＝3.7-4.0μm，X90＝6.8-7.2μm。