CN113593879A - 烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备。该工艺包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。基于该工艺和设备，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，进而有效控制成本，提升磁体性能。
Description
技术领域
本发明涉及烧结钕铁硼磁体的晶界扩散工艺领域，尤其涉及烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备。
背景技术
烧结钕铁硼永磁材料具有优异的综合磁性能，是当今世界上发展最快的永磁材料。近年来，新能源汽车、风力发电和变频电机等低碳经济的发展对烧结钕铁硼磁体的磁性能提出了更高的要求，但是由于烧结钕铁硼温度稳定性较差，因此限制了在这些领域的应用。为了提高烧结钕铁硼磁体的热稳定性和矫顽力，传统工艺在烧结钕铁硼磁体中添加重稀土Dy、Tb或含重稀土元素化合物，但是过量添加Dy或Tb会导致剩磁显著下降，且成本增加。晶界扩散技术既可以有效改善烧结钕铁硼磁体的热稳定性，又可以实现磁体矫顽力的大幅提升，同时降低了制造成本，节约了重稀土资源。
目前烧结NdFeB磁体生产商使用晶界扩散技术主要有蒸发晶界扩散方法、PVD磁控溅射法和表面涂覆法：①、蒸发：在钕铁硼磁体表面蒸镀Dy/Tb工艺是将重稀土元素或其化合物和原始待处理样品放在蒸渡炉内，利用高温加热使重稀土元素高温蒸发，并在外来惰性气体的诱导下沉积在原始磁体表面并沿着晶界向磁体内部扩散。采用蒸镀扩散方法是可以在高温加热的状态下，Dy/Tb蒸镀源的升华、在钕铁硼表面沉积以及在磁体内的扩散过程同时进行，使用蒸镀扩散法的优点是使重稀土元素扩散的更加充分，缺点是磁体一致性难以控制，设备能耗高；②、PVD：即采用磁控溅射方式，将Dy、Tb或者含重稀土元素物质制作成靶材，利用磁控溅射将靶材物质溅射至磁体表面，磁体经过热处理扩散，使重稀土元素扩散至烧结NdFeB中，从而提高烧结NdFeB矫顽力，PVD优势在于涂覆均匀，产品稳定性好，但PVD设备投资成本和生产成本非常的高，目前市场中使用最多的均为平面阴极PVD设备，平面阴极靶材利用率低，导致大部分靶材需要回收处理，提高了生产成本，降低了此类方式的成本优势；③、表面涂覆法是指将稀土化合物直接涂覆在原始磁体样品表面，经干燥处理后在惰性气体氛围下进行高温热处理扩散。使用此方法可以显著提高磁体的矫顽力，优点是工艺简单方便，缺点是涂覆量不易控制，容易导致涂覆不均匀，扩散不充分。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺和设备，其可以将含稀土元素的粉末精准均匀地涂覆在磁体表面，保证稀土元素可以均匀扩散，进而提升磁体性能。
第一方面，提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，包括：
对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；
向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；
对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。
可选地，所述对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
可选地，所述涂料盛放于容器内，所述容器内部设置有上下贯通的导流通道，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间；
所述对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
在所述导流通道的内部向所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生从所述导流通道的下部流入而从所述导流通道的上部流出的循环流动，从而使所述涂料液面在所述导流通道的上方的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
可选地，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：
传送所述磁体，使所述磁体的下表面浸入至所述局部区域以下一定深度，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位。
可选地，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：
连续传送多个所述磁体，使多个磁体的下表面的待涂覆部位依次与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述多个磁体的待涂覆部位。
可选地，所述含稀土元素的粉末为稀土氧化物粉末、稀土氟化物粉末、稀土单质粉末和含有稀土元素的合金粉末中的一种或者几种所组成的混合物；其中，所述稀土氧化物为Tb2O3，Dy2O3，Pr6O11，Nd2O3和CeO2中的一种或者几种的混合物，所述稀土氟化物为TbF3，DyF3，PrF3和NdF3中的一种或者几种的混合物，所述含稀土元素的合金含有Fe，Al，Cu，Ga，Ti，Zr和Nd中一种或几种金属元素，所述稀土单质为Tb，Dy，Pr，Nd，Ce，Ho和Gd中的一种或者几种的混合物。
第二方面，提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，包括：
容器，其内盛放有涂料；
扰流装置，其设置于所述容器，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；
传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及
磁体热处理装置。
可选地，所述扰流装置包括搅拌机构，所述搅拌机构设置于所述容器内部，用于对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
可选地，所述扰流装置包括上下贯通的导流通道，所述导流通道设置于所述容器内部，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间，所述搅拌机构设置于所述导流通道的内部。
可选地，所述导流通道由一对彼此相对设置的导流板构成；或者所述导流通道由两对导流板构成，每对导流板彼此相对设置。
可选地，所述运载机构为磁吸吊具。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明实施例提供了烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，该工艺包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。基于该工艺，向涂料传送磁体，磁体与涂料向上凸起的局部区域接触，从而将涂料涂覆在磁体的待涂覆部位，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，进而有效控制成本，提升磁体性能。
本发明实施例提供了烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，该设备包括：容器，其内盛放有涂料；扰流装置，其设置于所述容器内部，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及磁体热处理装置。该设备利用扰流装置对涂料进行扰动，利用传送装置向涂料传送磁体，磁体与涂料向上凸起的局部区域接触，从而将涂料涂覆在磁体的待涂覆部位，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，进而有效控制成本，提升磁体性能。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺的原理示意图。
图2为本发明实施例所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
图1示出了本发明一个实施例中烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺的原理示意图。以下结合图1对本发明实施例的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺进行说明。本发明实施例提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，包括：对涂料1施加扰动，以使所述涂料液面2的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起；其中，所述涂料1含有含稀土元素的粉末；向所述涂料1传送所述磁体5，使所述磁体5的下表面的待涂覆部位6与所述局部区域3接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位6；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。
本发明实施例中，对涂料施加扰动，以使涂料液面的局部区域相对于局部区域的周边区域凸起。当向涂料传送磁体，磁体的下表面的待涂覆部位就可以与向上凸起的局部区域接触，而磁体的其他表面或者磁体的下表面中除待涂覆部位的其他部位则不与局部区域接触，从而实现向磁体的待涂覆部位的精准且均匀地涂覆。基于此，后续的热处理过程中，稀土元素可以均匀地向磁体内部扩散，进而可以达到改善磁体性能的目的。
其中，对涂料施加扰动，可以是向涂料施加外力从而达到对涂料施加扰动的目的。例如可以是以一定频率摇动盛放涂料的容器，从而使容器内的涂料产生持续的波浪，此时，波浪中的波峰则属于相对于波谷凸起的局部区域，磁体的下表面的待涂覆部位与波峰接触，可以达到将涂料涂覆在待涂覆部位的目的。
在一些实施例中，所述对涂料施加扰动，以使所述涂料液面2的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起，包括：对所述涂料1施加搅拌，以使所述涂料1产生自下而上的循环流动(图1中循环的箭头指示出了涂料流动方向)，从而使所述涂料液面2的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起。通过对涂料施加机械搅拌的方式实现对涂料的扰动，该实现方式过程简单，实施成本低，且能够精确控制涂料液面的波动情况，使涂料液面可以形成稳定的向上凸起的局部区域。
进一步地，所述涂料1盛放于容器7内，所述容器7内部设置有上下贯通的导流通道8，所述导流通道8与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间；所述对所述涂料1施加搅拌，以使所述涂料1产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面2的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起，包括：在所述导流通道8的内部向所述涂料1施加搅拌，以使所述涂料1产生从所述导流通道8的下部流入而从所述导流通道8的上部流出的循环流动，从而使所述涂料液面2在所述导流通道8的上方的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起。
当在导流通道内部对涂料施加搅拌时，导流通道限制了涂料的循环流动，使得涂料产生从导流通道的下部流入再从导流通道的上部流出的循环流动，进而使得涂料液面在导流通道的上方形成局部区域，该局域区域在导流通道的限制作用下相对于周边区域向上凸起，因此可以与被传送至该局部区域上方的磁体的下表面的待涂覆部位接触，实现对该待涂覆部位的涂覆。
在一些实施例中，所述向所述涂料1传送所述磁体5，使所述磁体5的下表面的待涂覆部位6与所述局部区域3接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：传送所述磁体5，使所述磁体5的下表面浸入至所述局部区域3以下一定深度，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位。磁体的下表面浸入至局部区域以下的深度越大，则磁体的下表面一次性被涂覆的部位面积越大。换言之，当待涂覆部位的面积越大，需要磁体的下表面浸入深度也随之增加。然而，磁体下表面浸入深度过大，容易导致磁体的侧面等不需要涂覆的部位也被涂覆了涂料，同时容易导致下表面涂覆量过大。因此，在一些示例中，磁体下表面浸入深度优先为0.5-1mm。
在一些实施例中，所述向所述涂料1传送所述磁体5，使所述磁体5的下表面的待涂覆部位6与所述局部区域3接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：连续传送多个所述磁体5，使多个磁体5的下表面的待涂覆部位6依次与所述局部区域3接触，从而将所述涂料涂覆于所述多个磁体的待涂覆部位。基于此，可以实现对于多个磁体的连续表面涂覆作业，进而提高对于多个磁体的加工效率。此外，对于单个磁体而言，其待涂覆部位与局部区域保持接触的时间，决定了涂覆量的大小。例如，待涂覆部位与局部区域保持接触的时间越长，则涂覆量越大。当磁体以大致水平的方向从涂料的上方经过，随着在涂料上方的移动，磁体下表面的待涂覆部位与涂料液面的局部区域发生接触，待涂覆部位与局部区域的接触时间实际可以由磁体的移动速度决定，因此，可以通过调整磁体的移动速度来控制磁体下表面的待涂覆部位的涂覆量。磁体优选以稳定的移动速度经过涂料上方。
在一些实施例中，对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理，可以采用以下过程：涂覆后的磁体经过20℃-200℃循环风干燥后，进入热处理炉600-980℃温度热处理扩散，扩散时间5-30h，后进行磁性能测试。
在一些示例中，所述含稀土元素的粉末为稀土氧化物粉末、稀土氟化物粉末、稀土单质粉末和含有稀土元素的合金粉末中的一种或者几种所组成的混合物。其中，稀土氧化物可以是Tb2O3，Dy2O3，Pr6O11，Nd2O3和CeO2中的一种或者几种的混合物；稀土氟化物可以是TbF3，DyF3，PrF3和NdF3中的一种或者几种的混合物，含稀土元素的合金可以是含有Fe，Al，Cu，Ga，Ti，Zr和Nd中一种或几种金属元素的合金，稀土单质可以是Tb，Dy，Pr，Nd，Ce，Ho和Gd中的一种或者几种的混合物。
进一步地，为了实现含稀土元素的粉末在涂料体系中的分散，涂料还含有涂料稀释剂。涂料稀释剂可以是无水乙醇，异丙醇，正丁醇，聚乙二醇。
涂料的配制过程可以是：将含稀土元素的粉末与涂料稀释剂在惰性气体环境下按比例混合，配制成涂料，其中惰性气体可以是氮气，氩气，氦气，氖气，氙气等，环境氧含量低于500ppm一下。通过调整涂料中含稀土元素的粉末与涂料稀释剂的配比可以调整涂料在磁体上的涂覆量。含稀土元素的粉末与涂料稀释剂的比例可以根据需要进行调整，本发明实施例对此不做具体限定。
综上所述，本发明实施例提供了一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，包括：对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。基于该工艺，向涂料传送磁体，磁体与涂料向上凸起的局部区域接触，从而将涂料涂覆在磁体的待涂覆部位，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，提升磁体性能，尤其是提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力。此外，基于上述方法，还可以有效控制成本。本发明实施例所提供的方法的原材料利用率高于其他方式。蒸发渗透炉蒸发出的稀土元素不能够精准涂覆到磁体表面，导致一大部分材料被涂覆到设备和辅料上，造成大大的浪费，在PVD磁控溅射镀膜过程中，靶材制作成本也将原材料成本拉高了10％以上，且靶材利用率目前最高达到50％左右，而本发明实施例所提供的方法可以让含稀土元素粉末100％的涂覆到磁体表面，几乎没有浪费。
图2为本发明一个实施例所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备的结构示意图。以下再结合图1和图2说明烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备的结构及其工作过程。本发明实施例提供的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，包括：容器7，其内盛放有涂料1；扰流装置，其设置于所述容器7，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面2的局部区域3相对于所述局部区域3的周边区域4凸起；传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及磁体热处理装置。
具体地，扰流装置可以设置于容器的外部，用于驱动容器以一定频率和幅度摇动，从而使容器内的涂料产生扰动，进而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，例如使涂料产生持续的波浪，此时，波浪中的波峰则属于相对于波谷凸起的局部区域，磁体的下表面的待涂覆部位与波峰接触，可以达到将涂料涂覆在待涂覆部位的目的。
在一些实施例中，所述扰流装置包括搅拌机构9，所述搅拌机构设置于所述容器内部，所述搅拌机构用于对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。通过对涂料施加机械搅拌的方式实现对涂料的扰动，该实现方式过程简单，实施成本低，且能够精确控制涂料液面的波动情况，使涂料液面可以形成稳定的向上凸起的局部区域。
搅拌机构9可以采用径向流搅拌器、轴向流搅拌器或者其他形式的搅拌器，以可以实现对涂料的搅拌，并促使涂料产生自下而上的循环流动为准。搅拌机构在容器内的设置高度以及搅拌机构的搅拌桨叶的直径以搅拌过程中涂料可以产生自下而上的循环流动，并且可以使涂料液面的局部区域向上凸起为宜。当采用轴向流搅拌器时，轴向流搅拌器的搅拌轴向可以设置成沿着竖直方向延伸，轴向流搅拌器会导致涂料液面形成漩涡，漩涡中心区域向下凹陷，只有漩涡的边缘区域相对于漩涡的周边区域凸起，影响涂覆效果。因此，优选采用径向流搅拌器，径向流搅拌器的搅拌轴向可以设置成沿着水平方向延伸，基于径向流搅拌器，有助于形成持续稳定的向上凸起的局部区域。径向流搅拌器可以电动搅拌器。
在一些实施例中，所述扰流装置包括上下贯通的导流通道8，所述导流通道8设置于所述容器7内部，所述导流通道8与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间，所述搅拌机构9设置于所述导流通道8的内部。
当在搅拌机构在导流通道内部对涂料施加搅拌时，导流通道限制了涂料的循环流动，使得涂料产生从导流通道的下部流入再从导流通道的上部流出的循环流动，进而使得涂料液面在导流通道的上方形成局部区域，该局域区域在导流通道的限制作用下相对于周边区域向上凸起，因此可以与被传送至该局部区域上方的磁体的下表面的待涂覆部位接触，实现对该待涂覆部位的涂覆。
在一些示例中，所述导流通道8由一对彼此相对设置的导流板10,11构成；或者所述导流通道8由两对导流板构成，每对导流板彼此相对设置。
具体地，当导流通道8由一对彼此相对设置的导流板构成，一对导流板呈八字形布置，从而形成下部开口大，而上部开口小的喇叭形导流通道。当导流通道由两对导流板构成，每对导流板均呈八字形布置，从而形成下部开口大，而上部开口小的喇叭形导流通道。基于该设置，更有利于涂料液面在导流通道的上方形成向上凸起的局部区域。
导流通道8中导流板之间的距离，可以影响涂料液面的局部区域在相应方向上的面积。例如，当该方向与磁体的传送方向一致，一对导流板之间的距离会影响涂料液面的局部区域在磁体传送方向上的宽度。当导流通道由两对导流板构成，且每对导流板彼此相对设置，导流通道的横截面大致呈矩形，两对导流板之间的距离分别影响涂料液面的局部区域在磁体传送方向上的宽度和涂料液面的局部区域在磁体宽度方向上的宽度。
此外，导流板10,11的上端还可以向外弯折，形成一个水平的弯折部12，以促进涂料液面在导流通道的上方形成向上凸起的局部区域。
当在容器7内部并排设置多个搅拌机构9和多个导流通道8时，可以使涂料液面形成多个向上凸起的局部区域，进而有助于提高对大批量磁体的表面涂覆作业的效率。为了避免涂料在多个搅拌机构的搅拌下所产生的多股循环水流彼此之间互相影响，可以将容器7分隔成多个独立的隔间12，将每个搅拌机构9和导流通道8对应设置于一个隔间内部。
传送装置工作时，驱动机构向运载机构输出驱动力，运载机构承载磁体，在驱动机构的驱动下向涂料上方传送磁体，使磁体的下表面的待涂覆部位与涂料液面的局部区域接触，从而实现涂料向磁体的下表面的待涂覆部位的涂覆。传送装置可以由气缸以及连接于气缸的夹持部实现，夹持部用于夹持磁体，气缸驱动夹持部向下运动，从而使磁体的下表面的待涂覆部位与涂料液面的局部区域接触。
优选地，传送装置可以包括由磁吸吊具13实现的运载机构。磁吸吊具13利用磁吸原理吸附磁体，不会对磁体的下表面造成遮挡，因此可以实现对磁体下表面整体进行均匀的涂覆。驱动机构驱动磁吸吊具沿着大致水平方向行进，随着磁体在涂料上方的经过，磁体下表面的待涂覆部位与涂料液面的局部区域发生接触，实现了对磁体下表面的待涂覆部位的涂覆。磁吸吊具可以通过传动机构连接至驱动机构，传送机构可以是链条链轮传动机构，驱动机构可以是驱动电机。为了限制磁体的移动路径，避免磁体发生垂直于其传送方向的横向移动，可以在涂料上方设置导轨，磁体的上表面和侧面与导轨抵触，磁体受到导轨的引导和限制沿着传送方向移动。
在一些示例中，磁吸吊具13可以是设置于链条上的多个磁吸条，以同时吸附多个磁体，从而实现对多个磁体的连续传送，在连续传送多个磁体的过程中，使多个磁体的下表面的待涂覆部位依次与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述多个磁体的待涂覆部位。基于此，可以实现对于多个磁体的连续表面涂覆作业，进而提高对于多个磁体的加工效率。
磁体热处理装置可以采用现有的高温烧结装置，本发明实施例对此不做具体限定。
综上所述，本发明实施例提供了烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，该设备包括：容器，其内盛放有涂料；扰流装置，其设置于所述容器内部，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及磁体热处理装置。该设备利用扰流装置对涂料进行扰动，利用传送装置向涂料传送磁体，磁体与涂料向上凸起的局部区域接触，从而将涂料涂覆在磁体的待涂覆部位，涂料所含有的含稀土元素的粉末可以被精准且均匀地涂覆在磁体上，保证稀土元素可以均匀扩散，提升磁体性能。此外，本发明实施例所提供的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备的实现成本低。相比蒸发渗透需要采购专用进口蒸发渗透炉，PVD磁控溅射单条产线投入近千万，且PVD磁控溅射具有非常高运行维护成本，本发明实施例的设备投入和设备运行成本要远远低于其他方式。
实施例一至实施例三
将含稀土元素粉末与涂料稀释剂按比例配比，配制成涂料，放入带有电动搅拌机构的涂料槽中。涂料槽中涂料随着电动搅拌机构的搅动，涂料液面会形成一个稳定的液面高点。在涂料槽上方有导轨，可供磁体通过，起到限定磁体位置作用，磁体渗透面经过涂料槽中涂料液面高点时与涂料接触，使的涂料涂覆到磁体表面。通过调整涂料与稀释剂的配比和磁体移动速度等参数，来实现不同磁体上涂料的量。经过涂覆后的磁体再经20℃-200℃循环风烘干，然后送入热处理炉中进行600℃-980℃温度进行扩散，扩散时间为：5-30h。通过对实施例一至实施例三所制备的磁体性能进行测试，经表面涂覆，磁体矫顽力Hcj大大提高，而剩磁Br几乎没有降低。
实施例一
稀土合金粉为单质Tb元素。
涂覆量要求：0.096g，生产过程中，每隔10min取一次样测试实际涂覆量。这里，每隔10min针对不同的磁体样品进行采样，以达到相同的生产条件下对多个磁体样品的磁性能改善情况进行测试的目的。
实际涂覆量：①、0.0958g，②、0.0964g，③、0.0942g，④、0.0972g、⑤、0.0935g。
循环风干温度：20℃。
热处理温度：980℃，扩散时间：20h。
磁性能测试结果见表1。
表1磁性能数据
| Br/kGs | Hcj/kOe | |
| 扩散前 | 14.25 | 17.35 |
| ① | 14.10 | 26.50 |
| ② | 14.08 | 26.55 |
| ③ | 14.05 | 26.48 |
| ④ | 14.12 | 26.45 |
| ⑤ | 14.15 | 26.58 |
实施例二
稀土合金粉为TbF3粉末。
涂覆量要求：0.056g，生产过程中，每隔10min取一次样测试实际涂覆量。
实际涂覆量：①、0.0531g，②、0.0581g，③、0.0550g，④、0.0525g、⑤、0.0602g。
循环风干温度：150℃。
热处理温度：850℃，扩散时间：25h。
磁性能测试结果见表2。
表2磁性能数据
| Br/kGs | Hcj/kOe | |
| 扩散前 | 13.85 | 20.58 |
| ① | 13.69 | 28.28 |
| ② | 13.71 | 28.13 |
| ③ | 13.78 | 28.09 |
| ④ | 13.70 | 28.25 |
| ⑤ | 13.77 | 28.22 |
实施例三
稀土合金粉为Tb2O3粉末。
涂覆量要求：0.085g，生产过程中，每隔10min取一次样测试实际涂覆量。
实际涂覆量：①、0.0839g，②、0.0857g，③、0.0845g，④、0.0878g、⑤、0.0885g。
循环风干温度：200℃。
热处理温度：890℃，扩散时间：30h。
磁性能测试结果见表3。
表3磁性能数据
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，包括：
对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；其中，所述涂料含有含稀土元素的粉末；
向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位；
对涂覆有所述涂料的磁体进行热处理。
2.如权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述对涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
3.如权利要求2所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述涂料盛放于容器内，所述容器内部设置有上下贯通的导流通道，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间；
所述对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起，包括：
在所述导流通道的内部向所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生从所述导流通道的下部流入而从所述导流通道的上部流出的循环流动，从而使所述涂料液面在所述导流通道的上方的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
4.如权利要求1所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述向所述涂料传送所述磁体，使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位，包括：
传送所述磁体，使所述磁体的下表面浸入至所述局部区域以下一定深度，从而将所述涂料涂覆于所述待涂覆部位。
5.如权利要求4所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆工艺，其特征在于，所述含稀土元素的粉末为稀土氧化物粉末、稀土氟化物粉末、稀土单质粉末和含有稀土元素的合金粉末中的一种或者几种所组成的混合物；其中，所述稀土氧化物为Tb2O3，Dy2O3，Pr6O11，Nd2O3和CeO2中的一种或者几种的混合物，所述稀土氟化物为TbF3，DyF3，PrF3和NdF3中的一种或者几种的混合物，所述含稀土元素的合金含有Fe，Al，Cu，Ga，Ti，Zr和Nd中一种或几种金属元素，所述稀土单质为Tb，Dy，Pr，Nd，Ce，Ho和Gd中的一种或者几种的混合物。
6.一种烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，其特征在于，包括：
容器，其内盛放有涂料；
扰流装置，其设置于所述容器，用于对所述涂料施加扰动，以使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起；
传送装置，其设置于所述容器上方，所述传送装置包括驱动机构以及用于运载所述磁体的运载机构，所述运载机构具有供所述磁体的下表面的待涂覆部位暴露于外的结构，所述驱动机构连接至所述运载机构，用于驱动所述运载机构行进至所述涂料上方，以使所述磁体的下表面的待涂覆部位与所述局部区域接触；以及
磁体热处理装置。
7.如权利要求6所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，其特征在于，所述扰流装置包括搅拌机构，所述搅拌机构设置于所述容器内部，所述搅拌机构用于对所述涂料施加搅拌，以使所述涂料产生自下而上的循环流动，从而使所述涂料液面的局部区域相对于所述局部区域的周边区域凸起。
8.如权利要求7所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，其特征在于，所述扰流装置包括上下贯通的导流通道，所述导流通道设置于所述容器内部，所述导流通道与容器壁之间保留供所述涂料循环流动的空间，所述搅拌机构设置于所述导流通道的内部。
9.如权利要求8所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，其特征在于，所述导流通道由一对彼此相对设置的导流板构成；或者所述导流通道由两对导流板构成，每对导流板彼此相对设置。
10.如权利要求6所述的烧结钕铁硼磁体的表面涂覆设备，其特征在于，所述运载机构为磁吸吊具。
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