一种稀土永磁材料及其扩散方法、扩散源及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土永磁材料及其扩散方法、扩散源及其制备方法。其中，稀土永磁材料的扩散方法包括以下步骤：S10：获取扩散源细粉；S20：将扩散源细粉和有机溶剂、抗氧化剂混合，搅拌均匀得到扩散源浆料；S30：将扩散源浆料涂覆在金属基板的表面，烘烤得到扩散源基板；S40：按照扩散源基板、钼网、待处理磁材的顺序组装，进行热处理和回火处理得到稀土永磁材料。采用本发明专利技术提供的技术方案通过采用扩散源基板的方式进行扩散处理，一方面可以提高扩散的效率，另一方面也简化了工艺流程。另一方面也简化了工艺流程。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土永磁材料及其扩散方法、扩散源及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料
，具体而言，涉及一种稀土永磁材料及其扩散方法、扩散源及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了提高稀土永磁材料的矫顽力，常用到的有真空蒸汽处理技术，将钕铁硼系烧结磁铁片材和蒸发材料彼此隔一定距离放置在热处理容器内，该蒸发材料至少包含镝(Dy)、铽(Tb)中的一种，通过在真空气氛中加热，使蒸发材料蒸发，通过调节该蒸发的金属原子在烧结磁铁表面上的供给量使该金属原子附着，使该附着的金属原子向烧结磁铁的晶界以及/或者晶界相扩散。
[0003]在上述方法中，蒸发材料可使用例如小块状的Dy或Tb，将其置于热处理炉内的烧结磁铁周围。当使用此种蒸发材料的情况下，体积占用率增大，无法增加热处理炉内的磁铁填装量，存在因进行上述处理而使成本上升的问题。此外在热处理炉内设置烧结磁铁的同时还需要用手工操作设置小块蒸发材料，存在操作繁琐的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种一种稀土永磁材料的扩散方法，包括以下步骤：
[0005]S10：获取扩散源细粉；S20：将扩散源细粉和有机溶剂、抗氧化剂混合，搅拌均匀得到扩散源浆料；S30：将扩散源浆料涂覆在金属基板的表面，烘烤得到扩散源基板；S40：按照扩散源基板、钼网、待处理磁材的顺序组装，进行热处理和回火处理得到稀土永磁材料。
[0006]在相关技术中，一般将耐高温金属网板浸入熔融的Dy/Tb金属溶液中，取出冷却后可获得片状的扩散源基板。很大大程度上解决了扩散装载量的问题，也是目前蒸发扩散工艺比较适用的批量生产方法。但该制作方法中的Dy/Tb扩散源基板的制作涉及熔融状态的金属熔液，且需要在惰性气体保护的容器内进行作业，制作相对困难，生产效率偏低。
[0007]因而，在本专利技术提供的技术方案中，首先将扩散源制备成浆料，通过丝网印刷或者涂刷的方式涂覆在金属基板的表面，然后通过烘烤使得扩散源浆料充分脱胶脱氢并且微熔粘结；可以获得扩散源基板，该扩散源基板用于对磁材进行扩散处理。采用上述技术方案可以有效克服现有蒸发扩散技术扩散源制作困难且效率和利用率低下的问题，另一方面也可以提高永磁材料的矫顽力和稳定性，并且保持了永磁材料的剩磁，并且扩散源基板可重复循环使用。
[0008]进一步的，热处理的处理温度为850
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950℃，处理时间为8
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40h。
[0009]在该技术方案中，通过加热的方式使得扩散源蒸发，蒸发的Dy/Tb蒸汽附着沉积到磁钢表面，然后沿着磁钢晶界渗透扩散，优化晶界结构，提升Hcj。其中，热处理的处理温度可以是850℃、860℃、870℃、880℃、900℃、920℃、940℃、950℃；处理时间可以是10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、25h、28h、30h、32h、35h、38h、40h。
[0010]进一步的，回火处理的处理温度为450
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550℃，处理时间为2
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6h。
[0011]在该技术方案中，通过回火处理可以有效消除钕铁硼磁材在降温过程中的残余应力，从而提高材料的韧性和柔性。其中，回火处理的处理温度可以是450℃、460℃、470℃、480℃、500℃、520℃、540℃、550℃；处理时间可以是2h、3h、4h、5h、6h。
[0012]进一步的，在抽真空条件下，烘烤温度为880
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920℃，处理时间为3
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5h。
[0013]在该技术方案中，烘烤的目的在于使得扩散源浆料在一定的温度下处理一段时间，从而扩散源浆料可以充分脱胶脱氢并且微熔粘结。在这种情况下，扩散源浆料可以附着在金属基板的表面，并且具有一定的形状和硬度；在进行扩散处理的时候，扩散源基板也可以反复利用。因此，烘烤程度的掌握非常关键，作为优选，在抽真空的条件下，烘烤的处理温度为880℃、890℃、900℃、910℃、920℃；处理时间可以是3h、4h、5h、6h。
[0014]本专利技术还提供一种稀土永磁材料，采用上述方法制备得到。因而具备上述任一技术方案所具有的有益效果，在此不再赘述。
[0015]本专利技术还提供一种稀土永磁材料的扩散源，扩散源用于上述稀土永磁材料的扩散方法；扩散源包括重稀土金属元素和添加元素；重稀土元素包括Dy和Tb中的至少一种；且重稀土元素占扩散源质量的85
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99％。
[0016]在该技术方案中，为了保证扩散的效果，重稀土元素的含量不宜过低，一般的，其含量不应低于扩散源质量的85％；以实现优化晶界的作用，增加晶界间铁磁性，提高其耦合现象。
[0017]进一步的，添加元素为Al、Co、Cu、Gd、Pr和Ga中的至少一种。
[0018]在该技术方案中，扩散源中含有的少量辅助金属Cu、Al和Ga可提高晶界相的连续性并降低其熔点，有利于提高重稀土元素沿晶界的扩散效率，同时Cu和Al的塑性好，Ga的熔点接近室温，可作为粘结剂，提高扩散源的强度。Co、Gd、Pr可优化晶界，减少晶界缺陷，两者在改善性能的同时，能提高扩散的效率。
[0019]进一步的，包括以下步骤：
[0020]S01：按照成分配比获取扩散源的金属原料；
[0021]S02：将金属原料进行熔炼浇铸，得到扩散源合金片；
[0022]S03：将扩散源合金片进行氢气破碎处理，得到扩散源粗粉；
[0023]S04：将扩散源粗粉进行气流制粉，得到扩散源细粉；
[0024]扩散源细粉用于稀土永磁材料的扩散处理。
[0025]进一步的，扩散源细粉的平均粒径为1.5
‑
4um。
[0026]该技术方案中，对于合金原料的来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规来源即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制等因素进行选择和调整。例如，金属原料包括纯铜、纯镓、纯铝、纯钴、纯轧和纯镨，上述合金原料可以是粉状、颗粒状或者块状等，在此不做限定。在本实施例的部分实施方式中，合金原料的熔炼除了以单质形式添加之外也可以是合金的形式进行添加。破碎也可以使用破碎机进行粗破碎、盘磨机进行盘磨破碎、球磨机进行球磨破碎；对于更具体的工艺细节在此不做限定，上述技术方案旨在将扩散源合金片破碎制成扩散源细粉，便于制备扩散源浆料。
[0027]本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果的至少其中之一：
[0028](1)扩散源中含有的少量辅助金属Cu、Al和Ga可提高晶界相的连续性并降低其熔点，有利于提高重稀土元素沿晶界的扩散效率，同时Cu和Al的塑性好；
[0029](2)无需在惰性气氛保护下的金属熔融状态浸渍基板，制作过程比较简单，安全，制作设备没有苛刻的要求，且扩散源的基板制作效率可大大提高；
[0030](3)扩散源基板可重复循环使用，随着基板上的扩散源材料消耗到一定程度后，只需重新涂布扩散源浆料即可；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土永磁材料的扩散方法，其特征在于，包括以下步骤：S10：获取扩散源细粉；S20：将所述扩散源细粉和有机溶剂、抗氧化剂混合，搅拌均匀得到扩散源浆料；S30：将所述扩散源浆料涂覆在所述金属基板的表面，烘烤得到扩散源基板；S40：按照所述扩散源基板、钼网、待处理磁材的顺序组装，进行热处理和回火处理得到所述稀土永磁材料。2.根据权利要求1所述的稀土永磁材料的扩散方法，其特征在于，所述热处理的处理温度为850
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950℃，处理时间为8
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40h。3.根据权利要求1所述的稀土永磁材料的扩散方法，其特征在于，所述回火处理的处理温度为450
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550℃，处理时间为2
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6h。4.根据权利要求1所述的稀土永磁材料的扩散方法，其特征在于，在抽真空条件下，所述烘烤温度为880
‑
920℃，处理时间为3
‑
5h。5.一种稀土永磁材料，其特征在于，采用如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜烨，汪元亮，吴小洁，刘源，郭一方，
申请(专利权)人：宁波松科磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：