增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111554502A(43)申请公布日2020.08.18(21)申请号202010356104.1(22)申请日2020.04.29(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人张玉晶姚旻皓徐锋缪雪飞赵惠琨(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人张玲(51)Int.Cl.H01F41/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法(57)摘要本发明属于永磁材料领域，具体涉及一种增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法。本方法具体过程包括：制备含重稀土元素Tb或Dy中一种或者两种的低熔点合金；将合金破碎成细粉并与有机溶剂混合成泥浆；将合金泥浆涂覆于洁净的烧结磁体表面至于热处理炉内；在特制的高温高压炉内充入一定量的高纯Ar气并保持压力热处理，最终制得增压扩散处理后的磁体。本方法制备的钕铁硼烧结磁体矫顽力较相同条件下未增压扩散的磁体更高，本申请在高温热处理的过程中，炉内施加等静压，提高重稀土元素的扩散效率，更高效地提高磁体矫顽力；实际生产过程可以适当减少扩散热处理的时间，有效的减少能耗，降低生产成本。CN111554502ACN111554502A权利要求书1/1页1.一种增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：制备含重稀土元素Tb或Dy中一种或者两种的低熔点合金；步骤(2)：将制备的低熔点合金破碎成细粉并与有机溶剂混合成合金泥浆；步骤(3)：将合金泥浆涂覆于洁净的烧结磁体表面后，至于高温高压炉内充入高纯Ar气并保持压力热处理，最终制得钕铁硼磁体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中通过真空电弧熔炼或者感应熔炼制备含有重稀土元素的低熔点合金RaMb，其中R为Tb、Dy中的一种或者两种，M为Nd、Pr、Fe、Co、Ni、Ga、Al、Cu、Zn元素中的一种或几种，a、b满足以下关系：a>0，b>0。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述低熔点合金的熔点范围为500～1000℃。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：在惰性气体保护下将合金，进行粗破碎后，球磨或气流磨制备成细粉，并与有机溶剂或者熔融液态石蜡混合成泥浆。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粗破碎具体为：在惰性气体手套箱中进行机械粗破碎过筛，获得平均颗粒尺寸±200μm的粗粉；所述球磨具体为：将粗粉和无水乙醇混合装入球磨罐中，进行高能球磨。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，制成的细粉的尺寸为1～10μm；所述的有机溶剂为酒精或者汽油。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)压力热处理的参数具体为：升温至700～1000℃，并调整压力至1～20MPa，保温1～5h，随炉冷却到室温。2CN111554502A说明书1/4页增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法技术领域[0001]本发明属于永磁材料领域，具体涉及一种增压扩散热处理制备高矫顽力烧结钕铁硼的方法。背景技术[0002]自20世纪80年代初Nd2Fe14B化合物发现以来，烧结Nd-Fe-B磁体已发展成为磁性最强、应用最广、消耗稀土最多的永磁材料。近些年来，清洁能源和可持续发展成为全球关注焦点，以风力发电、混合动力汽车、纯电动汽车等为代表的产业消耗大量的烧结Nd-Fe-B稀土永磁，而在这些清洁能源领域，需要磁体在较高的工作温度环境下服役。这就需要磁体具有较高的室温矫顽力，抵抗热退磁效应，从而保证磁体的高温磁性能。通常，提高磁体室温矫顽力Hcj最直接的方法就是添加重稀土元素Dy、Tb。因为，Dy2Fe14B(HA＝15.0T)和Tb2Fe14B(HA＝22.0T)相比于Nd2Fe14B(HA＝7.3T)具有更高的磁晶各向异性场，重稀土元素Dy、Tb取代Nd2Fe14B硬磁性相晶格中的Nd，形成(Nd,Dy)2Fe14B或(Tb,Dy)2Fe14B可以有效地提高磁体的实际矫顽力。磁体的工作温度越高，磁体所需的室温矫顽力就越高，而对应的磁体所消耗的重稀土Dy、Tb元素的含量就越多。想要满足于电机马达等高温(～200℃)的工作要求环境，磁体中Dy、Tb的含量约占整个原材料的4at.％左右，而Dy、Tb在自然界的储量相对于Pr、Nd而言不到十分之一，价格也高出Pr、Nd十几倍。因此，怎么少用重稀土元素，大幅度提高磁体的矫顽力是关键。[0003]晶界扩散的方法可以在保持磁体剩磁基本不变的条件下，有效的提高磁体的矫顽力。如专利CN201710573497.X，采用电泳沉积方法在钕铁硼磁体表面沉积重稀土化合物涂层，涂层主