一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法.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CN105489334A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201610024409.6(22)申请日2016.01.14(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郭志猛杨芳隋延力石韬杨薇薇陈存广罗骥郝俊杰(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.H01F1/057(2006.01)H01F1/08(2006.01)B22F3/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法(57)摘要一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，属于稀土磁性材料技术领域。本发明将烧结钕铁硼磁粉进行半致密化烧结，致密度为90％-95％；再将低熔点镝合金扩散源覆盖在半致密化烧结钕铁硼周围在真空烧结炉中1040-1080℃烧结2-3h，再经过900-940℃一级回火1-3h和480-550℃二级回火2-4h，制备得到高磁性烧结钕铁硼材料。在半致密化钕铁硼致密化烧结过程中，扩散源熔化为液态包覆在半致密化钕铁硼表面，加速Dy、Cu、Al、Ni等元素在晶界的扩散，提高扩散层的深度。扩散源在烧结过程中直接进行晶界扩散，扩散更均匀，不需要再单独进行晶界扩散热处理，也可以省去制成细粉并表面涂覆的过程。CN105489334ACN105489334A权利要求书1/1页1.一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将烧结钕铁硼粉在1.2-2.0T的磁场下进行取向压型；(2)将步骤(1)中压型完成的磁块进行150-220Mpa冷等静压，保压20s，使其压型成为生坯；(3)将步骤(2)中毛坯放入真空烧结炉中进行真空半致密烧结，致密度为90％-95％，烧结温度为900-950℃，保温时间为1-3h；(4)将扩散合金源覆盖在步骤(3)中半致密烧结钕铁硼的周围，在真空烧结炉中进行真空烧结、回火，制得最终磁体。2.根据权利要求1所述的一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(1)中所述烧结钕铁硼粉的粒度为1-5μm。3.根据权利要求1所述的一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(4)中所述扩散合金源为低熔点镝合金，包括Dy-Cu、Dy-Al、Dy-Ni、Dy-Ni-Al，Dy原子百分数含量为65-80％。4.根据权利要求1所述的一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(4)中所述扩散合金源为普通铸锭粗破后的1-3mm颗粒。5.根据权利要求1所述的一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(4)中所述烧结和回火条件为：1040-1080℃真空下烧结2-3h，再经过900-940℃一级回火1-3h和480-550℃二级回火2-4h，缓冷。6.根据权利要求1所述的一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法，其特征在于：步骤(4)中所述半致密烧结钕铁硼致密化烧结过程中，扩散合金源会融化为液态包覆在半致密化钕铁硼表面，加速合金元素在晶界的扩散，提高扩散层的深度，适于处理较厚的样品。2CN105489334A说明书1/3页一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法技术领域[0001]本发明属于稀土磁性材料技术领域，提供了一种晶界扩散获得高磁性烧结钕铁硼的方法。背景技术[0002]烧结钕铁硼永磁材料是迄今为止磁性最强的磁性材料，广泛应用在航空航天、汽车工业、电子电器、医疗器械、节能电机、新能源、风力发电等领域，是当今世界上发展最快、市场前景最好的永磁材料。钕铁硼材料具有高磁能积、高矫顽力、高能量密度、高性价比和良好的机械特性等突出优势，已经在高新技术领域中担当了重要的角色。[0003]经过20多年的研究发展，设计出了合理的合金成分和成熟的制备工艺，使烧结钕铁硼磁体的剩磁Br达到理论值的96.3％，最大磁能积(BH)max达到理论值的91.5％，然而矫顽力Hc仅达到理论值的12％，使得磁体的温度稳定性较差，工作温度通常低于100℃，在高温电机等领域的应用受到了很大的限制。因此，如何提高磁体的矫顽力成了稀土磁性材料行业的重要问题。[0004]制备高矫顽力钕铁硼永磁体的常用方法是在磁体中加入重稀土元素Dy。由于Dy2Fe14B相比Nd2Fe14B具有更高的各向异性场，从而可以有效提高钕铁硼磁体的矫顽力。目前在钕铁硼磁体中加入Dy有三种方式：第一种方式是在熔炼的过程中直接加入含有Dy的金属或合金；第二种种方式是通过双合金方式在取向压制前在磁粉中加入含有Dy的金属或合金粉末；第三种方式是通过晶界扩散法，即在磁体烧结完成后通过晶间富Nd向磁体中扩散加入Dy。在以上三种方式中，通过在熔炼过程中