一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法与流程

本发明属于钕铁硼磁体制备，尤其涉及一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法。

背景技术：

1、钕铁硼永磁体用于牵引电机和风力发电机需要高矫顽力和优异的高温稳定性。而nd2fe14b硬磁相的居里温度较低，tc为312℃，其向异性场ha随温度升高而急剧减小。引入tb和dy重稀土元素可有效提高nd-fe-b磁体的温度稳定性，但由于重稀土元素丰度低，成本极高，在这种情况下，提高稀土资源的利用效率成为钕铁硼行业关注的焦点问题；晶界扩散(gbd)工艺是制备高矫顽力nd-fe-b磁体的有效方法，hre用量相对较少，已实现工业化的应用。

2、目前已实际量产的晶界扩散技术，都是在磁体表面先堆积一层重稀土元素作为扩散源，然后通过扩散处理，使重稀土元素沿晶界渗入到磁体内部，以实现晶界扩散；现有的在磁体表面形成扩散源的方法有两类，一是通过电镀、喷涂、印刷、等方法将重稀土单质或化合物粉料在磁体表面形成一层重稀土元素；另一类则是使用重稀土金属靶材，采用真空蒸发方法与pvd方法。

3、但是，喷涂和印刷这两种方式工艺虽然简单具有较高的生产效率，但不能准确控制扩散源的扩散精度，扩散源的用量大，而pvd的方法环保，并且可沉积薄而均匀的薄膜，但是沉积速度相对较慢。

技术实现思路

1、本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，具有较高的生产效率，又可以准确的控制扩散源的扩散精度，扩散源用量少。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，包括如下步骤：

4、s1)制备用于晶界扩散处理的烧结钕铁硼毛坯；

5、s2)将烧结钕铁硼毛坯加工为晶界扩散的基片，并经过表面处理；

6、s3)采用旋涂法在基片表面旋涂得到扩散源薄膜；

7、s4)将镀有扩散源薄膜的基片烘干后得到待扩散磁体；

8、s5)将待扩散磁体进行扩散热处理，得到扩散磁体。

9、进一步的，所述旋涂法的操作步骤如下：

10、s11采用移液枪吸取制备好的re扩散浆料；

11、s12将re扩散浆料滴到基片表面，随后利用旋涂仪在基片表面旋涂得到扩散源薄膜。

12、进一步的，所述表面处理指去氧化层或抛光至镜面或清洗处理。

13、进一步的，旋涂使用的转速为1500-3500r/min，旋涂时间为10-60s。

14、进一步的，所述re扩散浆料总量占基片质量的0.1-2wt.％。

15、进一步的，所述扩散热处理的一级热处理温度为700-950℃，保温8-16h；二级热处理温度为400-600℃，保温1-6h。

16、进一步的，所述烧结钕铁硼毛坯各成分按质量百分比组成，包括：pr-nd：30％、dy：0.8％、al：0.15％、co：0.5％、b：0.97％、cu：0.15％、ti：0.2％、zr：0.1％和余量的fe。

17、由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

18、本发明采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁铁的工艺方法，其工艺简单，兼备喷涂、印刷和pvd的优势，能够有效控制扩散的精度，提高生产效率，降低hre的用量。

19、另外，通过旋涂法进行扩散源薄膜的制备，成膜厚度均匀性高，与基体的结合力强，能提高扩散物质的扩散深度和扩散均匀性使得钕铁硼永磁体性能提升的一致性高。

20、同时，经旋涂法处理的基片表面光滑，表面波动小，在后续的加工中能保持高的扩散物质利用率，制备出高矫顽力高磁能积的商用钕铁硼磁体。

技术特征：

1.一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于，所述旋涂法的操作步骤如下：

3.如权利要求1所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于：所述表面处理指去氧化层或抛光至镜面或清洗处理。

4.如权利要求2所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于：旋涂使用的转速为1500-3500r/min，旋涂时间为10-60s。

5.如权利要求2所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于：所述re扩散浆料总量占基片质量的0.1-2wt.％。

6.如权利要求2所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于：所述扩散热处理的一级热处理温度为700-950℃，保温8-16h；二级热处理温度为400-600℃，保温1-6h。

7.如权利要求1所述的采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，其特征在于：所述烧结钕铁硼毛坯各成分按质量百分比组成，包括：pr-nd：30％、dy：0.8％、al：0.15％、co：0.5％、b：0.97％、cu：0.15％、ti：0.2％、zr：0.1％和余量的fe。

技术总结
本发明公开了一种采用旋涂法进行晶界扩散制备高性能磁体的方法，包括如下步骤：S1)制备用于晶界扩散处理的烧结钕铁硼毛坯；S2)将烧结钕铁硼毛坯加工为晶界扩散的基片，并经过表面处理；S3)采用旋涂法在基片表面旋涂得到扩散源薄膜；S4)将镀有扩散源薄膜的基片烘干后得到待扩散磁体；S5)将待扩散磁体进行扩散热处理，得到扩散磁体,本发明通过旋涂法制备扩散源薄膜能够有效控制扩散的精度，提高生产效率，降低HRE的用量；同时成膜厚度均匀性高，与基体的结合力强，能提高扩散物质的扩散深度和扩散均匀性使得钕铁硼永磁体性能提升的一致性高；另外基片的表面光滑，表面波动小，制备出高矫顽力高磁能积的商用钕铁硼磁体。

技术研发人员：代飞龙,牛锋刚
受保护的技术使用者：苏州磁亿电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15