用于制备R‑Fe‑B系烧结磁体的粉末组合物及方法技术

本发明专利技术提供一种用于制备R‑Fe‑B系烧结磁体的粉末组合物及方法。所述粉末组合物由组分(A)、组分(B)和组分(C)组成，所述组分(A)是选自重稀土的氟化物、氧化物、氟氧化物中的一种或多种粉末，所述组分(B)是具有MgCu2晶体结构的稀土‑过渡族金属间化合物粉末，所述组分(C)选自稀土水合硝酸盐粉末中的一种或多种。本发明专利技术提供的用于制备R‑Fe‑B系烧结磁体的方法包括将含有所述粉末组合物的处理液涂覆于磁体，具有在基本保持R‑Fe‑B系烧结磁体的剩磁和最大磁能积的前提下，使用极少量重稀土Dy(镝)或Tb(铽)而显著提高磁体矫顽力的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制备R-Fe-B系烧结磁体的粉末组合物及方法。
技术介绍
近年来由于R-Fe-B系烧结磁体的综合磁性能高，在汽车、家电等领域中高性能电机方面的应用越来越受到人们的重视。这些高性能电机要求R-Fe-B系烧结磁体既要有高的剩磁，又必须有高的内禀矫顽力。在R-Fe-B系烧结磁体中大量添加重稀土元素RH(Dy(镝)、Tb(铽))来取代R2Fe14B相中的稀土元素R，可以显著提高磁体的矫顽力。这是因为Dy2Fe14B或Tb2Fe14B具有比Nd2Fe14B更高的磁晶各向异性场，使得磁体的内禀矫顽力可能进一步提高。Dy/Tb部分取代主相Nd2Fe14B中的Nd后生成的固溶相(Nd，Dy)2Fe14B或(Nd，Tb)2Fe14B的磁晶各向异性场比Nd2Fe14B大，因而可以明显提高烧结磁体的矫顽力。但是在R-Fe-B系烧结磁体中，若用重稀土元素RH(Dy(镝)、Tb(铽))取代轻稀土元素(Pr、Nd)，虽然矫顽力提高，剩磁却不可避免地大幅降低。因为在Nd2Fe14B主相中Nd与Fe的磁矩平行排列，两者的磁矩是增强性叠加，而Dy/Tb与Fe为亚铁磁耦合，Dy/Tb的磁矩与Fe磁矩反平行排列，部分抵消主相的总磁矩。这样，磁体的饱和磁化强度显著降低，磁体的剩磁和最大磁能积也都会明显降低。另外由于Dy、Tb是稀少并且昂贵的元素，从成本方面考虑也不能大量添加。专利文件CN200610089124.7给出了一种用纳米Dy、Tb粉末作为第二相，与主合金粉末混合制作高矫顽力Nd-Fe-B烧结磁体的方法。在相同的条件下，该方法在一定程度上能够节省重稀土的使用量，但是矫顽力提升幅度较小，剩磁降低明显。专利文件CN201110024823.4提供了一种采用重稀土氟化物、硝酸盐和磷酸盐的粉末在磁体表面热扩散的方法，解决了磁体热扩散后表面残存有不均匀分布熔融物的问题，从而解决了涂覆后的基体与镀层之间结合力变差以及耐蚀性下降的问题。但是，粉末的成分和磁体表面的状态等会非常敏感地影响到矫顽力的提升效果。实验证明，如果仅靠扩散法来使Dy或Tb的化合物扩散到烧结磁体中，而忽略粉末的活性及磁体表面状态的话，则难以保证重稀土在磁体表面扩散到磁体中，也难以保证扩散过程的可重复性及工艺稳定性，从而难以工业化制备矫顽力能够稳定得以提高的磁体。实验还表明，单纯依靠Dy、Tb的氟化物、氧化物和氟氧化物中的一种提高矫顽力的效果是十分有限的。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于制备R-Fe-B系烧结磁体的粉末组合物以及使用该粉末组合物制备R-Fe-B系烧结磁体的方法，具有在基本保持磁体的剩磁和最大磁能积的前提下，使用极少量重稀土Dy(镝)或Tb(铽)而显著提高磁体矫顽力的技术效果。本专利技术提供的用于制备R-Fe-B系烧结磁体的粉末组合物，由组分(A)、组分(B)和组分(C)组成。所述组分(A)是选自重稀土的氟化物、氧化物、氟氧化物中的一种或多种粉末。所述组分(B)是具有MgCu2晶体结构的稀土-过渡族金属间化合物粉末。所述组分(C)选自稀土水合硝酸盐粉末中的一种或多种。所述组分(A)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％，所述组分(B)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％，所述组分(C)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％。在所述组分(B)中，稀土元素的重量百分比含量≥55％，且镝、铽或镝与铽之和的重量百分比≥10％，过渡金属元素中的铁、钴或铁与钴之和的重量百分比≥40％，其余为选自铜、钛、铬、锌、镍中的至少一种。所述组分(A)的平均粒径≤50μm。所述组分(B)的平均粒径为2～10μm。所述组分(C)的平均粒径≤100μm。本专利技术还提供一种制备R-Fe-B系烧结磁体的方法，包括以下步骤：将权利要求1～6任意一项中所述的粉末组合物分散于有机溶剂中来制备处理液；将所述处理液涂覆于磁体；对涂覆所述处理液后的磁体进行真空热处理。所述处理液中所述粉末组合物的含量为0.01～1.0g/mL。所述处理液中还包括分散剂，所述分散剂与所述有机溶剂的体积比小于1％。所述有机溶剂选自醇类、含有5～16个碳原子的烷烃类或酯类。将所述处理液涂覆于磁体的步骤包括：将所述磁体浸渍在处于搅拌状态的所述处理液中，浸渍时间为1～60分钟。所述真空热处理包括以下步骤：将所述涂覆所述处理液后的磁体放入真空烧结炉，抽真空至真空度达到10-2Pa；升温到820～1050℃，保温1～8小时；充氩气冷却到100℃以下，停止冷却，抽真空至真空度达到10-2Pa；升温到450℃～620℃，保温1～5小时；充氩气冷却到80℃以下。本专利技术还提供一种R-Fe-B系烧结磁体，包括磁体部和位于所述磁体部外表面的涂覆部，所述涂覆部由上述粉末组合物形成。本专利技术还提供一种由上述方法制备的R-Fe-B系烧结磁体。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行说明。在本实施方式中，组分A是选自镝和/或铽的氟化物、氧化物和/或氟氧化物中的一种或多种粉末，组分B是具有MgCu2晶体结构的稀土-过渡族金属间化合物粉末，组分C是选自稀土水合硝酸盐粉末中的一种或多种。按一定比例混合上述组分A、B和C制成粉末组合物。组分A占粉末组合物的重量百分比为1％～98％，组分B占粉末组合物的重量百分比为1％～98％，组分C占粉末组合物的重量百分比为1％～98％。组分A的平均粒径不大于50μm。在组分B中，稀土元素的重量百分比含量不低于55％，且Dy、Tb或Dy与Tb之和的重量百分比不低于10％，过渡金属元素中的Fe、Co或Fe与Co的重量百分比不低于40％，其余为Cu，Ti，Cr，Zn，Ni等的至少一种。组分B的平均粒径为2～10μm。组分C的平均粒径不大于100μm。按比例混合组分A、B和C而得到的粉末组合物，经过晶界扩散处理后，使得重稀土元素均匀地分布在磁体主相晶粒的表层和外延层中，且主相晶粒细小，组织均匀，这样降低了重稀土的使用量，从而节约了制造成本。此外，使用上述粉末组合物能够针对不同规格、不同牌号磁体的要求进行处理，既能够保证涂覆过程中粉末均匀分布在磁体的表面，热处理扩散后无大块的熔融物残留，又能够显著提高矫顽力，而几乎不降低剩磁和最大磁能积，保证不同规格、不同牌号的磁体矫顽力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造R‑Fe‑B系烧结磁体的粉末组合物，由组分(A)、组分(B)和组分(C)组成，所述组分(A)是选自重稀土的氟化物、氧化物、氟氧化物中的一种或多种粉末，所述组分(B)是具有MgCu2晶体结构的稀土‑过渡族金属间化合物粉末，所述组分(C)选自稀土水合硝酸盐粉末中的一种或多种。

【技术特征摘要】
2013.10.22 CN 20131049875921.一种用于制造R-Fe-B系烧结磁体的粉末组合物，由组分(A)、
组分(B)和组分(C)组成，
所述组分(A)是选自重稀土的氟化物、氧化物、氟氧化物中的一
种或多种粉末，
所述组分(B)是具有MgCu2晶体结构的稀土-过渡族金属间化合
物粉末，
所述组分(C)选自稀土水合硝酸盐粉末中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的粉末组合物，其特征在于，
所述组分(A)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％，
所述组分(B)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％，
所述组分(C)占所述粉末组合物的重量百分比为1％～98％。
3.根据权利要求1所述的粉末组合物，其特征在于，在所述组
分(B)中，稀土元素的重量百分比含量≥55％，且镝、铽或镝与铽之
和的重量百分比≥10％，过渡金属元素中的铁、钴或铁与钴之和的重量
百分比≥40％，其余为选自铜、钛、铬、锌、镍的至少一种。
4.根据权利要求1所述的粉末组合物，其特征在于，所述组分
(A)的平均粒径≤50μm。
5.根据权利要求1所述的粉末组合物，其特征在于，所述组分
(B)的平均粒径为2～10μm。
6.根据权利要求1所述的粉末组合物，其特征在于，所述组分
(C)的平均粒径≤100μm。
7.一种制备R-Fe-B系烧结磁体的方法，包括以下步骤：
将权利要求1～6任意一项中所述的粉末组合物分散于有机溶剂
中，来制备处理液，
将所述处理液涂覆于磁体，
对涂覆所述处理液后的磁体进行真空热处理。
8.根据权利要求7所述的制备R-Fe-B系烧结磁体的方法，其
特征在于，所述处理液中所述粉末组合物的含量为0.01～1.0g/mL，
所述处理液中还包括分散剂，所述分散剂与所述有机溶剂的体积
比小于1％。
9.根据权利要求7所述的制备R-Fe-B系烧结磁体的方法，其
特征在于，所述有机溶剂选自醇类、含有5～16个碳原子的烷烃类或<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国安，赵玉刚，胡伯平，饶晓雷，张瑾，钮萼，陈治安，
申请(专利权)人：北京中科三环高技术股份有限公司，三环瓦克华北京磁性器件有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11