一种重稀土Dy高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法.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CN108899149A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810996893.8(22)申请日2018.08.29(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)发明人张玉晶徐锋龚元元缪雪飞徐桂舟刘二(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人邹伟红(51)Int.Cl.H01F1/057(2006.01)H01F41/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种重稀土Dy高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法(57)摘要本发明属于材料领域，具体为一种重稀土元素高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，本发明预先在压型生坯中引入重稀土扩散源，将压型后的生坯浸沾于重稀土配合物有机溶剂，一方面实现粉末颗粒表面有机包覆，达到防止粉末氧化的目的；另一方面，通过烧结和热处理过程中重稀土有机溶剂分解，C和H元素变成气体挥发，残留的中重稀土元素Tb/Dy等向主相晶粒表面扩散，实现主相晶粒表面的磁硬化，提高磁体矫顽力。本方法在非致密生坯表面浸沾添加重稀土扩散源，扩散通道多、扩散深度深，改进了常规扩散工艺中在已经烧结完成的致密磁体表面进行涂覆、蒸镀、滚渗等扩散方法，无需额外长时间高温扩散处理，工艺过程简单，扩散效率更高。CN108899149ACN108899149A权利要求书1/1页1.一种重稀土Dy高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法，其特征在于，在压型后的非完全致密生坯上，浸沾含重稀土Dy配合物的有机溶液，浸沾之后的非完全致密生坯，经过真空烧结、热处理得到钕铁硼磁体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述真空烧结的温度为1000-1100℃，烧结时间为2-3h；所述热处理为回火，回火的温度为550-950℃，回火时间为3-5h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含重稀土Dy配合物的有机溶液的溶剂不含强氧化性基团。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含重稀土Dy配合物的有机溶液的溶剂为95#航空汽油或者醇溶液。5.根据权利要求1、3或4任一项所述的方法，其特征在于，所述含重稀土Dy配合物为三环戊二烯镝。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非完全致密生坯的制备方法如下：(1)采用感应熔炼和速凝铸片工艺制备Nd-Fe-B合金快淬薄带；(2)通过氢破碎和气流磨的方法将步骤(1)获得的薄带破碎成合金粉末；(3)将步骤(2)的合金粉末取向压型，将压型完成的磁块进行冷等静压成型，得到非完全致密生坯。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Nd-Fe-B合金的成分以质量百分比计为(NdaPr1-a)bFe100-b-c-dBcMd，其中M为Co、Ni、Mo、Ga、Al、Cu、Zr、Nb元素中的一种或几种；a、b、c、d满足以下关系：0≦a≦1，27≦b≦35，0.8≦c≦1.3，0≦d≦3。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中得到的合金粉末的平均颗粒直径为1-5μm。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述的取向压型在1.5-2.0T的磁场下进行，所述的冷等静压成型在150-220Mpa下进行。2CN108899149A说明书1/4页一种重稀土Dy高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法技术领域[0001]本发明属于永磁材料技术领域，具体涉及一种重稀土Dy高效扩散制备高矫顽力钕铁硼磁体的方法。背景技术[0002]烧结Nd-Fe-B磁体经过了30多年的发展，磁体的性能不断的提升，磁体最大磁能积(BH)max实验值已达到59.6MGOe,是理论极限值的93％(理论64MGOe)，剩磁Br的实验值也达到了1.55T，为理论值的97％，进一步提高磁体剩磁和磁能积的空间有限，但是磁体的矫顽力Hcj依旧较低，为理论值的1/5-1/3，这在很大程度上限制了烧结Nd-Fe-B磁体在很多领域的应用，尤其是限制了其在一些高温领域的应用。而提升烧结Nd-Fe-B磁体矫顽力Hcj的最常规、最有效的办法就是添加重稀土元素Tb和Dy。但是Tb和Dy等重稀土，自然界资源较少，价格尤其昂贵，约是Pr、Nd的5-10倍。[0003]为了提高重稀土Dy、Tb的利用效率、避免Dy、Tb与Fe原子之间的反铁磁性耦合，重稀土元素晶界添加或者晶界扩散的工艺被逐渐完善。这种工艺不同于直接的重稀土元素合金熔炼添加，在高温烧结和热处理过程中，沿晶界添加的重稀土元素Dy、Tb向主相晶粒边界层扩散，取代原来主相晶粒外延层上的Nd，形成(Nd，Dy)2Fe14B/(Nd，Tb)2Fe14B硬磁壳层，主相晶粒外延层的有效磁晶各向异性场大幅度提高。而仅仅少量的重稀土元素进入2：