一种高矫顽力钕铁硼的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及NdFeB系烧结磁体的制造方法，特别是一种提高烧结钦铁棚磁体矫顽 力的制造方法。 技术背景
[0002] 钦铁棚永磁材料自发现W来，W其优异的磁性能和高的性价比而被广泛应用于通 讯、医疗、汽车、电子、航空等领域，但其较低的矫顽力与较差的溫度稳定性和耐腐蚀性严重 限制其应用范围的拓展。随着科技的发展，各个领域对钦铁棚磁体综合性能的要求越来越 高，并且近年来稀±原材料价格不断上涨，发展低稀±成本高性能的钦铁棚材料成为当前 亟待解决的技术问题。
[0003] 目前提高磁体矫顽力的主要方法有两种：一种是晶粒细化技术。随着晶粒尺寸的 减小，晶粒的有效散磁场因子变小，磁体矫顽力增加。另一种是晶界扩散技术。运种技术使 重稀±沿晶界相发生扩散，显著提高晶界处的各向异性常数，达到在少量使用重稀±的情 况下明显提高磁体矫顽力。运两种技术是各钦铁棚厂家目前重点研究方向。
[0004] 利用晶粒细化技术进行的烧结NdFeB磁体工业制造方法已有多种，例如化suh iro 化e和Masato Sagawa利用氮气气流磨将磁粉粒度控制在Iwii左右，并且利用化P技术开发出 了无铺高矫顽力磁体，磁体矫顽力达到20k0e(非专利文献1)。烟台正海磁性材料股份有限 公司通过控制磁粉平均粒度为2.4μπι，并采用低溫烧结获得了晶粒大小为扣m左右的47H磁 体，磁体矫顽力在无重稀上时达到17k0e(非专利文献2)。
[0005] 其中，晶界扩散法能够在几乎不降低磁体剩磁化的情况下提高磁体矫顽力化j (非 专利文献3-5)。晶界扩散法的原理如下:通过瓣射、涂敷等方法使N沁eB烧结磁体表面附着 Dy或化，并W700~1000°C加热，磁体表面的Dy或化通过磁体晶界进入磁体内部。在NdFeB 烧结磁体晶界中存在富N村目的晶界相，该富Nd相在上述加热溫度下发生烙融。上述Dy或化 溶入晶界的液体，从磁体表面扩散到磁体内部。因为物质的扩散在液体中比在固体中快，所 WDy或化在烙融晶界上的扩散要比在晶粒内部的扩散快。利用该扩散速度的差，通过设定 合适的热处理溫度和时间，能够实现从磁体表面进入的Dy或化仅分布在磁体主相粒子的晶 界处。由于Dy或化没有进入到主相粒子内部，因此磁体剩磁化几乎没有降低，而Dy或化在晶 界上的分布提高了磁体的磁晶各项异性场，因此磁体矫顽力化j得到明显增加。
[0006] 利用晶界扩散法进行NdFeB烧结磁体的工业制造方法已经公开的有：将Dy和化的 氣化物和氧化物微粉末层形成于NWeB烧结磁体表面并加热的方法(专利文献1)。在Ar气保 护气氛下，使用热喷涂方法在烧结磁体表面喷涂一定厚度的金属Dy或化并进行加热的方法 (专利文献2)。在Dy和化的氧化物粉末与氨化巧粉末的混合粉末中埋入NdFeB烧结磁体并 进行加热的方法(非专利文献6、7)。
[0007] 晶界扩散技术中重稀±扩散的主要通道是存在于晶界中的富稀±相，为达到理想 的扩散效果，需要基材晶界中的富稀上相存在且连续(专利文献3)。
[000引专利文献1:国际公开W02006/043348号手册 专利文献2:201310209231.9 专利文献 3: W02011/004894 非专利文南犬 1 :Yasuhiro Une and Masato Sa邑awa. Enhancement of Coercivity of Nd-Fe-B Sintered Magnets by Grain Size Reduction. J. Japan Inst. Metals, Vol. 76, No. 1(2012), pp. 12-16 非专利文献2:王庆凯，赵军涛，张玉孟，葛鹏的"细晶工艺制备高性能烧结钦铁棚的研 究"，金属功能材料，2015年，第22卷，第49-52页。
[0009] 非专利文献3:K.T.化rk等"对于Nd-Fe-B薄膜烧结磁体的矫顽磁力的金被覆和加 热的效果"，有关第16回稀±类磁体及其应用的国际会议会议记录，社团法人日本金属学会 发行，2000 年，第257-264 页化.T.Park et al."Effect of Metal-Coating and Consecutive Heat Treatment onCoercivity of Thin Nd-Fe-B Sintered Magnets''， Proceedings of the Sixteenthinternational Workshop on Rare-Earth Magnets and Their Applications(2000),pp.257-264.) 非专利文献4:石垣尚幸等，"钦系微小烧结磁体表面改变质量和特性提高"，肥OMAX技 报，株式会社肥0MAX发行，2005年，第15卷，第15-19页。
[0010] 非专利文献5:町田宪一等，"Nd-Fe-B系烧结磁体的晶界改质和磁特性"，粉体粉 末冶金协会平成16年春季大会讲演概要集，粉体粉末冶金协会发行，1-47A。
[0011] 非专利文献6:广田晃一等，"利用晶界扩散法进行的Nd-Fe-B系烧结磁体的高矫 顽磁力化"，粉体粉末冶金协会平成17年春季大会讲演概要集，粉状体粉末冶金协会发行， 第143页。
[0012] 非专利文献7:町田宪一等，"晶界改质型Nd-Fe-B系烧结磁体的磁特性"，粉体粉 末冶金协会平成17年春季大会讲演概要集，粉体粉末冶金协会发行，第144页。
[0013] 我们知道，晶界中的富稀±相是晶界扩散时Dy/Tb的重要扩散通道，为了达到理想 的扩散效果，晶界中需要足够量的富稀±相且富稀±相必须连续。磁体的常规制造方法，磁 粉的粒度为2-5μπι，此粒度的粉末容易出现团聚，运会导致最终磁体晶界中富稀±相缺失或 不连续。将上述磁体作为基材进行晶界扩散处理时，会影响Dy或化沿晶界向磁体内部的扩 散。因此，上述的晶界扩散技术对需要处理的基材厚度有较高的要求。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种能够减少重稀±Dy、 化等的使用量，同时解决了基材中晶界富稀±相缺失或不连续的问题，保证了晶界扩散的 效果，克服晶界扩散技术对产品尺寸的要求，使磁体表现出良好的磁性能，而且工艺简单， 成本低廉的一种高矫顽力钦铁棚的制造方法。
[001引为实现该目的，本发明采取的技术方案如下： 一种高矫顽力钦铁棚的制造方法，与现有技术不同的是包括如下步骤： 1)采用甩带-氨爆获得Ri-Fe-B-M合金微粉，在合金微粉中添加 O.l-l.Owt%的分散剂， 混料0.1-3h;其中r1是稀±元素中的至少一种元素，r1含量为26wt%<Ri<35wt%，B含量为 0.8讯1%~1.3*1%，]?为1'1、￥、吐、]\111、(：〇、6曰、加、51、41、2'、抓、胖、]\1〇中的一种或几种，]?含量小 于5wt%，余者为铁和不可避免的杂质；由于在磁体或基材的制造过程中，磁粉的平均粒度为 2~扣m，此粒度下磁粉容易出现团聚，并且粒度越细团聚越严重，磁粉的团聚会导致晶界中 富稀±相的缺失(参见图1)。本发明采用在氨爆粉中加入分散剂后进行气流磨研磨，使气流 磨粉末均匀分散，能大大减少团聚的出现（参见图2)。运样主相粒子上均匀的附着富稀± 相，保证晶界中的富稀±相足够且连续分布。将磁体作为基材进行晶界扩散处理时，可W使 重稀±顺利通过晶界扩散到磁体内部。同时分散剂的挥发会留下部分微细孔桐，运些孔桐 也会成为重稀±扩散的通道，有利于重稀±元素的扩散。
[0016] 2)将步骤1)混料后的粉末进行气流磨研磨，至磁粉平均粒度为2~扣m，将研磨后 的磁粉添加0.1-0.3wt%润滑剂后混料0.1-化，然后将磁粉压制成压巧； 3)将步骤2)中的压巧进行烧结，烧结溫度为900-110(TC，烧结时间为5-化，得到烧结磁 体。
[0017] 4)将步骤3)制造的烧结磁体加工成需要的尺寸，在进行除油、酸洗等处理后进行 晶界扩散处理，重稀上的扩散量为0.1~1.2wt%。
[001引进一步地，在步骤3 )之后还经过900°C和500°C两次回火的步骤，回火时间化。
[0019] 进一步地，所述的分散剂为聚乙二醇、聚乙締醇、聚丙締醇、聚丙乙締其中的一种 或几种。
[0020] 进一步地，所述的晶界扩散处理为热喷涂法、涂覆法、瓣射法、浸溃法其中的一种 或多种。
[0021] 进一步地，步骤4)中重稀±的扩散量为0.2~0.8wt%。
[0022] 与现有技术相比，本发明的NdFeB系烧结磁体的制造方法，能够得到非团聚的磁 粉，同时保证磁体晶界中富稀±相存在且连续。另外，通过将得到的NdFeB系烧结磁体作为 基材进行晶界扩散处理，可W使重稀±元素顺利通过晶界扩散至磁体内部，因此可W克服 晶界扩散对产品尺寸的要求，同时得到更高性能的N沁eB系烧结磁体。
【附图说明】
[0023] 图1是不添加分散剂时气流磨粉的分布图。
[0024] 图2是添加分散剂后气流磨粉的分布图。
【具体实施方式】
[0025] 下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在W本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。
[0026] 实施例1: 通过使用至少99%重量纯度的炯、(：〇、41、。6、〇1和棚铁在氣气气氛中高频烙化，并将烙 体诱注到急冷漉上制成合金，合金的质量百分比为30%Nd、0.8%C〇、0.2%A1、0.2%Cu、1%B、余 者为铁和不可避免的杂质。将该合金进行氨化粉碎成粗粉。在粗粉中添加〇.4wt%的聚乙締 醇后混料化，混料结束后进行气流磨研磨，得到平均粒度为3.4WI1的磁粉。将上述磁粉添加 0.2wt%的润滑剂后混料化，在常溫和磁场强度为2T的取向场的环境下成型。然后将巧体放 入真空烧结炉内，在1070°C下烧结化。再经过900°C和500°C两次回火，回火时间化得到 NcFeB磁体。将磁体加工成尺寸为25-15-5mm的方片，此方片被称为基材A1。
[0027]方片经除油酸洗后进行Dy晶界扩散处理，Dy的扩散量为0.4wt%，此实施例晶界扩 散选用热喷涂方法处理。经上述工艺制得本发明范围内的产品，该产品被称为B1。
[002引比较例1: 为了比较，将实施例1中的合金鱗片进行氨化粉粹成粗粉，粗粉不添加聚乙締醇直接进 行气流磨研磨，得到粒度为3.4WI1的磁粉。将磁粉添加0.2wt%润滑剂后混料化，在常溫和2T 的取向场下成型。然后将巧体放入真空烧结炉内，1070°C烧结化，900°C、50(rC两次回火处 理，回