CN105489369A - 一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法。它具体操作步骤如下：将钕铁硼磁体切成薄片；去除钕铁硼表面的氧化皮后烘干；利用蒸镀的方法在钕铁硼表面附上一层金属；将蒸镀后的钕铁硼在800～950℃条件下真空渗透处理；然后在400～600℃的条件下真空时效处理。本发明的有益效果是：磁体的矫顽力大大提高，剩磁基本不变，磁能积因为矫顽力和方形度的提高而提高；对比传统方法制造同等矫顽力的钕铁硼磁体，在保证磁体具有高矫顽力的前提下，大大降低烧结钕铁硼中重稀土的添加量，节约了成本、减少了资源的浪费。

Description

一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法
技术领域
本发明涉及稀土永磁材料相关技术领域，尤其是指一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法。
背景技术
在现有技术中，为了提高钕铁硼磁体的矫顽力，采用Dy/Tb等重稀土元素部分置换磁体中的Nd是一种显著有效的方法。Dy2Fe14B和Tb2Fe14B的各向异性场分别为15T和21T，远高于Nd2Fe14B的7.3T，Dy/Tb取代主相Nd2Fe14B中的Nd后，生成的新相(Nd，Dy)2Fe14B和(Nd，Tb)2Fe14B的各向异性比主相大。
但重稀土元素Dy、Tb成本较高，镝的价格大约为Nd的5倍左右，而铽约为Nd的10倍左右。因此像Dy、Tb这类能显著提高钕铁硼磁体性能的金属，它在磁体中的含量往往是决定钕铁硼磁体原料成本的关键所在。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种既降低重稀土添加量又节约成本的提高钕铁硼磁体矫顽力的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，具体操作步骤如下：
(1)将钕铁硼磁体切成薄片；
(2)去除钕铁硼表面的氧化皮后烘干；
(3)利用蒸镀的方法在钕铁硼表面附上一层金属；
(4)将蒸镀后的钕铁硼在800～950℃条件下真空渗透处理；
(5)然后在400～600℃的条件下真空时效处理。
本发明通过蒸镀的方法在薄片状钕铁硼磁体表面附上一层重稀土金属后，在合适的温度下进行真空渗透和时效处理重稀土金属作为替代元素进入主相内，并且在主相的晶粒边界处进行取代在主相外部形成一个连续的、高重稀土含量的区域，使磁体的矫顽力大幅度提高而剩磁几乎不变。同时晶界被重稀土金属渗透后，晶界富稀土相更加连续、晶界更加清晰，对隔离交换耦合作用更为有效，因而可以明显提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。在保证磁体具有高矫顽力的前提下，大大降低烧结钕铁硼中重稀土的添加量，节约了成本、减少了资源的浪费。
作为优选，在步骤(1)中，所述薄片的厚度为小于10mm。
作为优选，在步骤(2)中，所述钕铁硼表面的氧化皮包括钕铁硼磁体表面的氧化层和油。
作为优选，在步骤(3)中，所述的重稀土金属为镝或者铽中的一种。Dy、Tb是能显著提高钕铁硼磁体性能的金属，Dy、Tb作为替代元素进入主相内，并且在主相的晶粒边界处进行取代在主相外部形成一个连续的、高重稀土含量的区域，使磁体的矫顽力大幅度提高而剩磁几乎不变；同时，晶界Dy、Tb渗透后，晶界富稀土相更加连续、晶界更加清晰，对隔离交换耦合作用更为有效，因而可以明显提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。
作为优选，在步骤(4)中，所述真空渗透处理的时间为2～4小时
作为优选，在步骤(5)中，所述真空时效处理的时间为2～8小时。
本发明的有益效果是：磁体的矫顽力大大提高，剩磁基本不变，磁能积因为矫顽力和方形度的提高而提高；对比传统方法制造同等矫顽力的钕铁硼磁体，在保证磁体具有高矫顽力的前提下，大大降低烧结钕铁硼中重稀土的添加量，节约了成本、减少了资源的浪费。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例一：
一种提高钕铁硼磁体矫顽力的工艺过程，依次包括以下步骤：
1、将烧结钕铁硼磁体切成外形尺寸为5mm×10mm×2mm的薄片；
2、去除钕铁硼磁体表面的氧化层和油，烘干待用；
3、在表面光洁的钕铁硼表面蒸镀一层金属镝；
4、将蒸镀后的钕铁硼在900℃条件下真空渗透处理2小时；
5、在500℃条件下真空时效处理4小时。
实施例二：
一种提高钕铁硼磁体矫顽力的工艺过程，依次包括以下步骤：
1、将烧结钕铁硼磁体切成外形尺寸为5mm×8mm×4mm的薄片；
2、去除钕铁硼磁体表面的氧化层和油，烘干待用；
3、在表面光洁的钕铁硼表面蒸镀一层金属铽；
4、将蒸镀后的钕铁硼在900℃条件下真空渗透处理3小时；
5、在500℃条件下真空时效处4.5小时。
比较例一：
一种钕铁硼磁体制备的工艺，依次包括以下步骤：
1、将烧结钕铁硼磁体切成外形尺寸为5mm×10mm×2mm的薄片；
2、去除钕铁硼磁体表面的氧化层和油，烘干待用；
4、将钕铁硼在900℃条件下真空处理2小时；
5、在500℃条件下真空时效处理4小时。
比较例二：
一种钕铁硼磁体制备的工艺，依次包括以下步骤：
1、将烧结钕铁硼磁体切成外形尺寸为5mm×8mm×4mm的薄片；
2、去除钕铁硼磁体表面的氧化层和油，烘干待用；
3、将钕铁硼在900℃条件下真空处理3小时；
4、在500℃条件下真空时效处理4.5小时。
实施例1与比较例1的磁体成分相同、尺寸一致，实施例2与比较例2的磁体成分相同、尺寸一致，主要工艺差异在于是否经过蒸镀镝/铽，磁性能对比结果见表1。
表1磁性能对比结果
性能指标 Br(kGs) Hcj(kOe) (BH)max(MGOe) Hk/Hcj
实施例1 12.28 24.71 36.34 0.98
实施例2 13.51 25.48 43.73 0.96
比较例1 12.31 18.27 36.28 0.96
比较例2 13.54 16.21 43.57 0.94
可以看出，实施例1与比较例1的剩磁Br相近，但内禀矫顽力Hcj实施例1要明显高于比较例1，这主要是由于实施例1经过蒸镀镝及真空渗透和时效处理后镝作为取代元素进入主相晶粒边界及主相外部形成一个连续的、高重稀土含量的区域，使磁体的矫顽力大幅度提高。
相比之下，实施例2比比较例2的内禀矫顽力Hcj提高幅度更大，这主要由于Tb2Fe14B的各向异性场比Dy2Fe14B的各向异性场更大，经过蒸镀及渗透和时效处理后提升的矫顽力效果更明显。

Claims (6)

1.一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，具体操作步骤如下：
(1)将钕铁硼磁体切成薄片；
(2)去除钕铁硼表面的氧化皮后烘干；
(3)利用蒸镀的方法在钕铁硼表面附上一层重稀土金属；
(4)将蒸镀后的钕铁硼在800～950℃条件下真空渗透处理；
(5)然后在400～600℃的条件下真空时效处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，在步骤(1)中，所述薄片的厚度为小于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，在步骤(2)中，所述钕铁硼表面的氧化皮包括钕铁硼磁体表面的氧化层和油。
4.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的重稀土金属为镝或者铽中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，在步骤(4)中，所述真空渗透处理的时间为2～4小时。
6.根据权利要求1所述的一种提高钕铁硼磁体矫顽力的方法，其特征是，在步骤(5)中，所述真空时效处理的时间为2～8小时。
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