【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于稀土永磁材料，具体涉及一种基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体及其制备方法与应用。
技术介绍
1、晶界扩散技术能有效提升钕铁硼磁体的性能，已被广泛应用。晶界扩散后重稀土元素（dy/tb等）在主相晶粒边缘富集，形成外延的壳层结构，且保持主相晶粒的内部成分及结构基本不变。磁体经晶界扩散后，存在一个沿扩散方向的浓度梯度差。若沿取向方向扩散，不同加工深度的成品存在性能差异，影响产品的性能一致性。
2、晶界扩散技术中关键的因素包括扩散源成分、扩散工艺和扩散基体等。现有技术中，对扩散源成分设计、扩散工艺改善优化研发较多，关注扩散基体材料的成分与结构状态等较少。若采用双合金工艺制备的钕铁硼磁体，基材存在重稀土壳层，而该壳层的存在影响晶界扩散的效果。例如，专利cn116884758a公开了一种高性能烧结钕铁硼基体磁片的制备方法及应用，通过双合金工艺制备钕铁硼磁体，采用非取向晶界扩散方式制备目标产品，改善基体磁片内部矫顽力梯度、优化方形度，但是，双合金工艺制备的磁体中的重稀土壳层厚度不可控，易受多方面因素影响，且重稀土壳层的存在会影响晶界扩散的矫顽力提升量。因此生产过程中，通常采用单合金烧结钕铁硼作为晶界扩散基材。
3、现有技术中，高性能钕铁硼磁体的制备仍需依靠毛坯和晶界扩散工艺的综合考量。提升磁体性能的方式除了配方中添加重稀土元素替代nd外，还可通过添加其他金属元素替代fe，如添加al元素。al的添加使磁体矫顽力提高，其原因在于部分al进入富nd相改善富nd液相与nd2fe14b固相的浸润角，使晶
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体及其制备方法，在高al含量的磁体基体中，通过非取向扩散，进一步提高了矫顽力，降低了剩磁的减少量，获得了高剩磁高矫顽力的r-t-b稀土永磁体。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，所述磁体包括以下质量分数的成分：
4、r：28.5wt.%~34.0wt.%，r包括r1和rh，rh含量为磁体质量的0.1wt.%~10.0wt.%，rh为dy、tb中的至少一种，余量为r1，r1为nd、pr、ho、、gd、la、ce、lu、y中的至少一种；优选r1为nd和pr；
5、b：0.90wt.%~1.1wt.%，
6、al：0.2~3.0wt.%，
7、m：m为cu、ga、ni、zn、sn、mn中的至少一种，
8、余量为t以及其他不可避免杂质，t为fe或fe和co；优选t质量分数的85.0%以上为fe。
9、所述磁体存在一对与取向方向平行的表面c1和c2，占磁体质量0.1wt.%~3wt.%的rh，通过在表面c1和c2进行晶界扩散的方式添加到磁体中。
10、所述磁体存在一对与取向方向平行的表面c1和c2，在晶界扩散前，c1和c2表面平均al元素含量低于磁体垂直于取向方向表面的平均al元素含量；
11、所述磁体晶界相中包含高al含量晶界富r相，记为h-al相，对于同一磁体毛坯，在表面c1和c2进行晶界扩散记为非取向扩散磁体，在取向面进行晶界扩散记为取向扩散磁体，非取向扩散磁体的扩散表面c1和c2表面的h-al相的平均al元素含量，低于取向扩散磁体的扩散表面的h-al相的平均al元素含量。
12、所述表面c1和c2为相互平行的一个平面对，本专利技术中c1和c2两个面之间的角度在0-3°之间时可视为平行；表面c1和c2不相邻。
13、所述磁体中，al含量优选0.2~1.5wt.%，更优选0.2~0.5%。
14、占磁体质量0.1wt.%~3wt.%的rh以晶界扩散的方式添加到磁体中。
15、表面c1或c2各自与取向方向的夹角在0~3°之间。
16、所述磁体晶界相中包含高al含量晶界富r相（h-al相），磁体c1和c2表面的h-al相的平均al元素含量低于磁体取向面的的h-al相的平均al元素含量。
17、磁体取向面是指磁体垂直于取向方向的表面。
18、所述磁体中高al含量晶界富r相中的al元素含量为3.0~30 wt.%，优选3~6%。
19、所述基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体可按以下方法制得：
20、在预扩散片平行于取向方向的c1和c2表面，涂覆含有rh的重稀土元素扩散源，然后进行晶界扩散处理，冷却后进行时效处理，再二次加工得到成品磁片，制得所述具有高方形度的r-t-b稀土永磁体。
21、所述预扩散片一般是将r-t-b磁体基体通过机加工，沿着平行于取向方向切割得到的大片磁体，使得预扩散片存在至少一对表面c1和c2与磁体取向方向平行。机加工后的磁体一般需要将表面清理干净，进一步，机加工后，可采用超声清洗、酸洗、喷砂等方式去除磁体表面油污、锈斑等表面杂质。
22、所述预扩散片沿取向方向的高度尺寸可以为目标磁片沿取向方向的高度尺寸的x倍，1≤x≤20。
23、本专利技术还提供基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体的制备方法，所述方法为：
24、将r-t-b磁体基体通过机加工，沿着平行于取向方向切割得到的大片磁体作为预扩散片，使得预扩散片存在至少一对表面c1和c2与磁体取向方向平行；在预扩散片平行于取向方向的c1和c2表面，涂覆含有rh的重稀土元素扩散源，然后进行晶界扩散处理，冷却后进行时效处理，再二次加工得到成品磁片，制得所述具有高方形度的r-t-b稀土永磁体。
25、所述预扩散片沿取向方向的高度尺寸可以为目标磁片沿取向方向的高度尺寸的x倍，1≤x≤20。
26、所述r-t-b磁体基体是按照常规制备方法，按照磁体基体配比取原料，通过熔甩sc片、氢破碎、气流磨、取向成型、等静压、真空烧结和时效处理制备得到。
27、所述含有rh重稀土元素扩散源可以为含有rh重稀土元素的纯金属、合金、氧化物、氟化物或几者的混合物。
28、所述涂覆含有rh的重稀土元素扩散源可以采用pvd、喷涂、印刷等方式进行涂覆。
29、所述方法中，晶界扩散的温度为800℃~950℃，保温时间为10~30h。
30、时效处理的温度为460~540℃，时间为2~10h。
31、所述晶界扩散处理和回火处理均在真空环境下进行。
32、本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术提供的高al含量的稀土永磁体具有低的磁导率，降低了主相晶粒间的磁耦合，促使基体矫顽力的提升；部分al进入富nd液相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于所述磁体包括以下质量分数的成分：
2.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于，所述磁体存在一对与取向方向平行的表面C1和C2，在晶界扩散前，C1和C2表面平均Al元素含量低于磁体垂直于取向方向表面的平均Al元素含量；
3.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于，所述表面C1和C2为相互平行的一个平面对；表面C1和C2不相邻。
4.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于，所述磁体中，Al含量为0.2~1.5wt.%。
5.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于，所述磁体中高Al含量晶界富R相中的Al元素含量为3.0~30 wt.%。
6.如权利要求1~5任一项所述的基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体，其特征在于，所述基于非取向扩散的高Al含量R-T-B稀土永磁体按以下方法制得：
7.如
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述预扩散片沿取向方向的高度尺寸为目标磁片沿取向方向的高度尺寸的X倍，1≤X≤20。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述R-T-B磁体基体是按照磁体基体配比取原料，通过熔甩SC片、氢破碎、气流磨、取向成型、等静压、真空烧结和时效处理制备得到。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述方法中，晶界扩散的温度为800℃~950℃，保温时间为10~30h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，其特征在于所述磁体包括以下质量分数的成分：
2.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，其特征在于，所述磁体存在一对与取向方向平行的表面c1和c2，在晶界扩散前，c1和c2表面平均al元素含量低于磁体垂直于取向方向表面的平均al元素含量；
3.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，其特征在于，所述表面c1和c2为相互平行的一个平面对；表面c1和c2不相邻。
4.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，其特征在于，所述磁体中，al含量为0.2~1.5wt.%。
5.如权利要求1所述的基于非取向扩散的高al含量r-t-b稀土永磁体，其特征在于，所述磁体中高al含量晶界富r相中的al元素...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴朗靖，陈彪，付松，章兆能，金康伟，王荣杰，
申请(专利权)人：浙江英洛华磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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