【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种晶界扩散材料、扩散磁体及方法。
技术介绍
1、一般地，晶界扩散技术的核心在于利用重稀土元素在磁体晶界处的扩散行为，通过形成高矫顽力壳层来提升磁体的整体性能。具体来说，首先在磁体表面形成一层重稀土膜，然后在真空或惰性气体保护下进行热处理。在高温下，重稀土元素沿晶界快速扩散进入磁体内部，并取代主相晶粒周围的nd原子，形成一层高矫顽力的壳层。这种壳层能够有效抑制反磁化畴的形核和长大，从而提高磁体的矫顽力。
2、烧结钕铁硼磁体晶界扩散技术作为一种有效提升磁体性能的方法，尽管在工业生产中取得了显著成效，但仍面临一些技术难点。例如，由于浓度梯度的存在，重稀土元素的扩散深度有限，导致磁体的矫顽力提升效果不佳。再例如，尽管晶界扩散技术相较于传统工艺能显著降低重稀土元素的使用量，但如何进一步提高重稀土元素的利用率仍然是一个挑战。这涉及到扩散源的选择、扩散工艺的优化等多个方面。
3、cn105529123a公开了一种晶界扩散材料和稀土永磁材料及制备方法，所述晶界扩散材料的组成元素为rl、rh、fe、co、m’、nb，其中，rl为pr和/或nd；rh为dy、tb和ho中的至少一种元素；m’为al、cu、zn、sn、ag、in、pb、bi、ge、ti、v、w、cr、zr、hf、mn、ni、sb、mo、ga、si和b中的至少一种元素。晶界扩散的目的是用更少的稀土消耗来获得更高的磁体性能。该方法的组分中含有铁磁性元素fe、co等不利于晶界扩散磁体矫顽力提升的合金元素，并且，该方法的实施例1中磁体长15mm×宽10m
4、cn114875290a公开了一种用于晶界扩散的多相结构合金、制备高性能钕铁硼磁体的方法，该用于晶界扩散的多相结构合金的组成元素为r1、r2、m1、m2和m3，r1包括pr、nd、la、ce和y中的一种或多种；r2包括dy、tb、ho和gd中的一种或多种；m1包括fe、co和ni中的一种或多种；m2包括cu、al、ga、mg、in和sn中的一种或多种；m3包括ti、zr、nb、mn和cr中的一种或多种。该扩散源含有高含量的fe、co和ni等铁磁性元素，扩散后磁体剩磁br下降严重(如实例1中br下降580gs、实例2下降650gs、实施例3下降720gs)，磁体综合性能有待提高。此外，该方法需要将晶界扩散源的原料进行熔炼获得合金锭之后进行多级退火处理，导致工序繁琐。
5、cn117038313a公开了一种晶界扩散源及稀土磁体的制备方法，所述晶界扩散源的组成元素为hre、m、la、ga，m选自fe、co、al、cu、ni、ge、zr、ti、nb、mo、hf、ta或w中的一种或多种；hre选自dy或tb中的一种或多种。该晶界扩散源更适合于含ce元素的烧结钕铁硼磁体的扩散。矫顽力增量仍待进一步提高。
6、cn111916284a公开了一种钕铁硼磁体的制备方法，包括：在取向压型前，采用气相沉积方法，在钕铁硼粉末上依次沉积r金属层，m金属层，h-l或者h-h金属层，形成混合金属膜层，其中，r为tb和dy中的至少一种，m为w、mo、ti、zr和nb中的至少一种，h为pr、nd、la和ce中的至少一种，l为cu、al和ga中的一种，取向压型后，真空烧结时效处理，获得钕铁硼磁体。鉴于钕铁硼粉末粒度小、活性高、流动性差，加工过程面临的安全风险高，且很难在磁粉表面获得高质量的合金层，另外，也对设备性能要求高、加工效率低，该制备方法不利于工业化生产，并且，矫顽力提升幅度仍待进一步提高。
7、cn115116734a公开了一种改善晶界扩散制备高性能钕铁硼永磁材料的方法，包括如下步骤：钕铁硼磁体经过前处理后，在钕铁硼磁体上镀上重稀土层，然后镀上高熔点金属层，得到含复合镀层的钕铁硼磁体；将所述含复合镀层的钕铁硼磁体进行热处理，然后去除高熔点金属层，得到钕铁硼永磁材料；所述高熔点金属层包括钨层、锆层、钼层、钽层、铌层中的至少一种。该方法中的高熔点金属层与稀土扩散层分离，扩散结束后需要再次去除，复杂的工序投入并未产生显著的磁体性能提升，反而造成高熔点金属的浪费。另外，稀土扩散源层为单独的重稀土层，熔点高，润湿性差，扩散高温保温时间长，扩散后磁体矫顽力提升幅度有限。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提供一种晶界扩散材料，其可以更大幅度地提高磁体的矫顽力，并且剩磁下降较小。本专利技术的另一个目的在于提供一种扩散磁体的制备方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种根据如上所述的制备方法制得的扩散磁体。
2、本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
3、一方面，本专利技术提供一种晶界扩散材料，其包括r、m1和m2；其中，r选自pr、nd、dy和tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；m1选自zr、hf、ta和nb中的至少一种；m2选自al、cu、ga和mg中的两种，且必须含有cu；
4、所述晶界扩散材料用于形成稀土合金薄膜，所述稀土合金薄膜具有如下组成：rxm1ym2z，其中，
5、x为r元素的重量份数，y为m1元素的重量份数，z为m2元素的重量份数，且cu的含量大于z/2；
6、基于100重量份的稀土合金薄膜，x为60～75重量份，y为3.5～15重量份，z为10～36.5重量份。
7、根据本专利技术所述的晶界扩散材料，优选地，r必须含有dy或tb；m1选自zr、ta和nb中的至少一种。
8、另一方面，本专利技术还提供一种稀土合金薄膜，其具有如下组成：rxm1ym2z，其中，r选自pr、nd、dy和tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；m1选自zr、hf、ta和nb中的至少一种；m2选自al、cu、ga和mg中的两种，且必须含有cu；x为r元素的重量份数，y为m1元素的重量份数，z为m2元素的重量份数，且cu的含量大于z/2；
9、基于100重量份的稀土合金薄膜，x为60～75重量份，y为3.5～15重量份，z为10～36.5重量份。
10、再一方面，本专利技术还提供一种采用如上所述的晶界扩散材料制备扩散磁体的方法，包括以下步骤：
11、(1)将烧结钕铁硼磁体的表面进行预处理以去除表面的污染物，获得预处理后的烧结钕铁硼磁体；
12、(2)将如上所述的晶界扩散材料通过成膜工序在所述预处理后的烧结钕铁硼磁体的垂直于c轴取向方向的两个相对的表面上形成所述稀土合金薄膜，得到镀膜磁体；
13、(3)将所得的镀膜磁体进行真空热处理，得到扩散磁体；
14、其中，所述预处理后的烧结钕铁硼磁体的一个表面上形成的所述稀土合金薄膜的厚度小于60μm。
15、根据本专利技术所述的方法，优选地，所述烧结钕铁硼磁体以re2fe14b型化合物为主相，其中，r本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶界扩散材料，其特征在于，其包括R、M1和M2；其中，R选自Pr、Nd、Dy和Tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；M1选自Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一种；M2选自Al、Cu、Ga和Mg中的两种，且必须含有Cu；
2.根据权利要求1所述的晶界扩散材料，其特征在于，R必须含有Dy或Tb；M1选自Zr、Ta和Nb中的至少一种。
3.一种稀土合金薄膜，其特征在于，其具有如下组成：RxM1yM2z，其中，R选自Pr、Nd、Dy和Tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；M1选自Zr、Hf、Ta和Nb中的至少一种；M2选自Al、Cu、Ga和Mg中的两种，且必须含有Cu；x为R元素的重量份数，y为M1元素的重量份数，z为M2元素的重量份数，且Cu的含量大于z/2；
4.一种采用权利要求1所述的晶界扩散材料制备扩散磁体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烧结钕铁硼磁体以RE2Fe14B型化合物为主相，其中，RE为稀土元素。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预处理包
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述成膜工序选自喷涂、丝网印刷、激光熔覆、钎焊、蒸发镀膜和磁控溅射中的一种。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预处理后的烧结钕铁硼磁体的一个表面上形成的所述稀土合金薄膜的厚度为15～35μm。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述真空热处理包括以下步骤：
10.一种扩散磁体，其特征在于，其根据权利要求4～9任一项所述的方法制备而得。
...【技术特征摘要】
1.一种晶界扩散材料，其特征在于，其包括r、m1和m2；其中，r选自pr、nd、dy和tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；m1选自zr、hf、ta和nb中的至少一种；m2选自al、cu、ga和mg中的两种，且必须含有cu；
2.根据权利要求1所述的晶界扩散材料，其特征在于，r必须含有dy或tb；m1选自zr、ta和nb中的至少一种。
3.一种稀土合金薄膜，其特征在于，其具有如下组成：rxm1ym2z，其中，r选自pr、nd、dy和tb中的至少一种，且必须含有重稀土元素；m1选自zr、hf、ta和nb中的至少一种；m2选自al、cu、ga和mg中的两种，且必须含有cu；x为r元素的重量份数，y为m1元素的重量份数，z为m2元素的重量份数，且cu的含量大于z/2；
4.一种采用权利要求1所述的晶界扩散材料制备扩散磁体的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔红兵，程岩，艾静雯，张茂彩，田世艳，辛博，娄树普，赵明静，李志强，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：发明
国别省市：
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