一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法与流程

本发明涉及烧结钕铁硼稀土永磁材料，具体为一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法。

背景技术：

1、随着计算机、通讯、自动化控制、能源、交通、电子、家用电器、办公自动化，混合动力汽车等众多领域对高性能钕铁硼永磁材料的需求越来越大。近年来随着混合动力汽车和新能源等产业的迅猛发展，对磁体的温度稳定性及高剩磁特性提出了更高的要求。在传统工艺中，在熔炼工艺过程中添加较多的重稀土元素，提高磁体的矫顽力，进而改善温度特性。但由于重稀土(dy/tb)2fe14b饱和磁化强度较低，导致剩磁和磁能积下降。同时也因为重稀土价格昂贵，限制了高性能磁体的应用，不利于下游行业的发展。

2、近些年发展了一种晶界扩散的方法，即采用喷涂、磁控溅射沉积、丝网印刷等方式在钕铁硼磁体表面形成含有重稀土dy/tb的金属粉末、氟化物或合金沉积层，再通过热处理使dy/tb元素沿着低熔点的晶界进行扩散而进入磁体内部区域，集中分布于主相晶粒表层位置，形成所谓的核壳结构，使主相晶粒外延层实现磁硬化，从而利用很少的重稀土大幅提升矫顽力，而不明显降低剩磁，制备出低成本高性能的烧结钕铁硼磁体，甚至突破传统工艺制备性能的极限。目前两种技术应用广泛，即采用涂覆dy/tb合金粉末或涂覆dy/tb氟化物粉末。由于涂覆dy/tb合金粉末易氧化，大生产高温扩散过程中不可避免的存在同一盒不同位置磁体表面dy/tb合金粉末氧化程度不同，即码放在盒子表面的磁体表面氧化比下层磁体表面氧化严重，造成进入磁体内部的重稀土总量不一致，从而出现矫顽力一致性差。氟化物则会导致磁体表面损伤非常严重，会造成磁体抗蚀性变差，不能应用于高端行业。综上，如何保证磁体性能一致性，节约重稀土用量，提高磁体的抗蚀性，成为行业重点研究方向之一。因此，亟需一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法来解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，以解决钕铁硼磁体矫顽力一致性和抗蚀性难以同时满足生产需求的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，包括以下具体内容：将dy或/和tb的合金粉末均匀喷涂于准备好的烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，再将dy或/和tb的氟化物粉末均匀喷涂于喷涂合金粉末后烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，经热处理得到钕铁硼磁体产品。

3、优选的，合金粉末的用量为m*m*x％/n，氟化物粉末的用量为m*m*(1-x％)/n，其中m为准备好的烧结钕铁硼磁体总重量，n为所使用的合金粉末中dy、tb元素的质量占比，m为0.2～1％，x为0～70。

4、优选的，m为0.5％，x不大于70，制得的钕铁硼磁体产品矫顽力最大值和最小值之差小于0.3koe。

5、优选的，m为0.5％，x不小于50，制得的钕铁硼磁体产品在2.6大气压、95％湿度、130℃、240h的标准条件下，失重小于0.3mg/cm2。

6、优选的，dy或/和tb的合金粉末采用dy73.6cr5si5al7cu9.4或/和tb73.6cr5si5al7cu9.4，平均粒径为2～8μm；dy或/和tb的氟化物粉末采用dyf3/tbf3，平均粒径为1.5～3μm。

7、优选的，合金粉末和氟化物粉末的喷涂方式为将粉末和无水乙醇按照1kg粉：2l无水乙醇的比例配比形成浆料后喷涂。

8、优选的，热处理包括将喷涂过的磁体整齐码放至石墨烧结料盒中，在850～940℃温度下保温12～20h，氩气快速风冷冷却至80℃以下，再次升温至480～540℃保温3～5h，氩气快速风冷冷却至80℃以下。

9、优选的，准备好的烧结钕铁硼磁体的准备步骤包括：经过机械加工制成所需尺寸和形状后，清洗表面氧化层，干燥待用。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、该提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，步骤简单易操作，且在现有的钕铁硼磁体制备工艺基础下，并无过多改动，仅在中间穿插增加了两种材料的喷涂，因此现有的设备和工艺参数等均无需变化，利于改造生产实施；采用本发明的方法后，可以使制得的产品不仅矫顽力一致性好，而且抗蚀性优异，重稀土用量相对较少；本发明能够在现有烧结钕铁硼磁体本身性能的基础上，进一步提高其产品的一致性和抗蚀性。

技术特征：

1.一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于，包括以下具体内容：将dy或/和tb的合金粉末均匀喷涂于准备好的烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，再将dy或/和tb的氟化物粉末均匀喷涂于喷涂合金粉末后烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，经热处理得到钕铁硼磁体产品。

2.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：所述合金粉末的用量为m*m*x％/n，氟化物粉末的用量为m*m*(1-x％)/n，其中m为准备好的烧结钕铁硼磁体总重量，n为所使用的合金粉末中dy、tb元素的质量占比，m为0.2～1％，x为0～70。

3.根据权利要求2所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：m为0.5％，x不大于70，制得的钕铁硼磁体产品矫顽力最大值和最小值之差小于0.3koe。

4.根据权利要求2所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：m为0.5％，x不小于50，制得的钕铁硼磁体产品在2.6大气压、95％湿度、130℃、240h的标准条件下，失重小于0.3mg/cm2。

5.根据权利要求3或4所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：所述dy或/和tb的合金粉末采用dy73.6cr5si5al7cu9.4或/和tb73.6cr5si5al7cu9.4，平均粒径为2～8μm；dy或/和tb的氟化物粉末采用dyf3/tbf3，平均粒径为1.5～3μm。

6.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：所述合金粉末和氟化物粉末的喷涂方式为将粉末和无水乙醇按照1kg粉：2l无水乙醇的比例配比形成浆料后喷涂。

7.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于：所述热处理包括将喷涂过的磁体整齐码放至石墨烧结料盒中，在850～940℃温度下保温12～20h，氩气快速风冷冷却至80℃以下，再次升温至480～540℃保温3～5h，氩气快速风冷冷却至80℃以下。

8.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，其特征在于，所述准备好的烧结钕铁硼磁体的准备步骤包括：经过机械加工制成所需尺寸和形状后，清洗表面氧化层，干燥待用。

技术总结
本发明公开了一种提高钕铁硼磁性能一致性及抗蚀性的方法，涉及烧结钕铁硼稀土永磁材料技术领域，为解决钕铁硼磁体矫顽力一致性和抗蚀性难以同时满足生产需求问题；本发明包括将Dy或/和Tb的合金粉末均匀喷涂于准备好的烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，再将Dy或/和Tb的氟化物粉末均匀喷涂于喷涂合金粉末后烧结钕铁硼磁体的两个取向平面上，经热处理得到钕铁硼磁体产品；本发明步骤简单易操作，易于在现有工艺基础上生产实施，重稀土用量相对较少，制得的产品矫顽力一致性好，抗蚀性优异。

技术研发人员：孙红军,周军,宋伟,徐鹏,翟厚勤
受保护的技术使用者：中钢天源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/17