一種提高燒結(jié)釹鐵硼薄片磁體磁性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種提高燒結(jié)欽鐵棚磁體磁性能的方法，尤其是設(shè)及一種提高燒結(jié)欽 鐵棚薄片磁體磁性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 燒結(jié)欽鐵棚磁體具有優(yōu)異的綜合磁性能，被廣泛用于航空航天、微波通訊技術(shù)、汽 車工業(yè)、儀器儀表及醫(yī)療器械等領(lǐng)域。而近年來(lái)，高性能燒結(jié)欽鐵棚應(yīng)用市場(chǎng)快速向小型 化、輕型化和薄片化方向發(fā)展，燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體(厚度在15mmW下的燒結(jié)欽鐵棚磁體） 在風(fēng)電、變頻壓縮機(jī)、混合動(dòng)力等高端領(lǐng)域的推廣速度和應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，市場(chǎng)對(duì)其性能 提出了更高的要求，不僅要求具有高的剩磁，而且要求具有高的矯頑力。
[0003] 傳統(tǒng)提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體矯頑力的方法主要是在燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體中添 加 Dy或化等重稀±元素，Dy或化等重稀±元素通過(guò)在原材料烙煉過(guò)程中添加含有Dy或化等 重稀±元素的金屬或合金，或采用雙合金的方式進(jìn)行添加。但是，采用運(yùn)些方法添加的重稀 ±元素大部分進(jìn)入欽鐵棚主相中，只有少量的分布于晶界，造成重稀±元素的利用率低，同 時(shí)由于主相中大量Dy或化等重稀±元素的引入會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體剩磁及最大磁 能積明顯下降。
[0004] 為了避免在提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體矯頑力的過(guò)程中，出現(xiàn)剩磁及最大磁能積明 顯下降，目前，提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體磁性能的方法主要為晶界擴(kuò)散法。該方法中首先將 稀±金屬粉末或稀±化合物粉末包覆在燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體表面形成表面涂層，然后進(jìn)行 擴(kuò)散處理和時(shí)效處理使表面涂層中含有的稀±元素進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部，其中包 覆方式可W為噴涂、浸潰、蒸鍛、磁控瓣射或者電鍛等。該方法中，進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體 內(nèi)部的稀±元素主要分布在燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的晶界和主相外延層處，由此使燒結(jié)欽鐵 棚薄片磁體的矯頑力提高的同時(shí)而剩磁下降不明顯。但是該方法存在W下問(wèn)題：當(dāng)使用稀 ±金屬粉末時(shí)，在擴(kuò)散處理過(guò)程中，稀±元素比較容易進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部，在剩 磁下降不明顯的前提下其矯頑力提高明顯，但是稀上金屬粉末在空氣環(huán)境中不穩(wěn)定，在存 儲(chǔ)和形成表面涂層的過(guò)程中需要進(jìn)行氣氛保護(hù)，難W進(jìn)行大批量生產(chǎn)；當(dāng)使用稀±化合物 粉末時(shí)，稀±化合物在空氣環(huán)境中穩(wěn)定性較高，在存儲(chǔ)和形成表面涂層的過(guò)程中不需要進(jìn) 行氣氛保護(hù)，但是擴(kuò)散處理過(guò)程中稀±化合物卻不易分解，W致在稀±元素難W擴(kuò)散進(jìn)入 燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部，從而造成燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體矯頑力提高不明顯，同時(shí)會(huì)影響 最終燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的方形度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體磁性能的方法， 該方法在明顯提高矯頑力的同時(shí)，保證剩磁下降不明顯，且可W進(jìn)行大批量生產(chǎn)，不會(huì)影響 最終燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的方形度。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體磁 性能的方法，首先將含有稀±元素的粉末包覆在所述的燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的表面形成表 面涂層，然后進(jìn)行擴(kuò)散處理和時(shí)效處理使表面涂層中含有的稀±元素進(jìn)入所述的燒結(jié)欽鐵 棚薄片磁體的內(nèi)部，所述的含有稀±元素的粉末為稀±氧化物的粉末與儲(chǔ)氨合金氨化物的 粉末的混合物。
[0007] 所述的含有稀±元素的粉末中，所述的稀±氧化物的粉末的質(zhì)量百分比為70%~ 99.9%，所述的儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末的質(zhì)量百分比為0.1 %~30%。通過(guò)控制稀±氧化物 的粉末和儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末的質(zhì)量百分比，可W有效控制擴(kuò)散處理過(guò)程中儲(chǔ)氨合金氨 化物中氨氣的釋放，避免過(guò)量的氨進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部對(duì)燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的 力學(xué)性能產(chǎn)生不良影響。
[0008] 所述的稀±氧化物為筑、錠和銅系元素的氧化物中的一種或者至少兩種的混合 物。
[0009] 所述的稀±氧化物為鋪、鋪和鐵的氧化物中的一種或者至少兩種的混合物。該方 法中，鋪、鋪和鐵的氧化物在空氣環(huán)境中較穩(wěn)定，與儲(chǔ)氨合金氨化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)后， 鋪、鋪和鐵進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚磁體晶界相和主相外延層，顯著提高磁體矯頑力。
[0010] 所述的儲(chǔ)氨合金氨化物為堿金屬氨化物、堿金屬合金氨化物、堿±金屬氨化物、堿 ±金屬合金氨化物、稀±氨化物和稀±合金氨化物中的一種或者至少兩種的混合物。該方 法中，儲(chǔ)氨合金氨化物擴(kuò)散熱處理時(shí)易于分解釋放氨氣，產(chǎn)生還原氣氛，利于后續(xù)晶界擴(kuò) 散。
[0011] 所述的儲(chǔ)氨合金氨化物為堿±金屬氨化物和稀±氨化物中的一種或者至少兩種 的混合物。
[0012] 所述的稀±氧化物的粉末比表面積平均粒度< 10皿。該方法中，稀±氧化物的粉 末粒度較小，可W與燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的表面接觸充分，更易于稀±元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入燒結(jié) 欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部，提高稀±利用率。
[0013] 所述的儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末比表面積平均粒度^ 2mm。
[0014] 所述的儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末比表面積平均粒度含100皿。該方法中，儲(chǔ)氨合金氨 化物的粉末粒度在小于IOOwii時(shí)，儲(chǔ)氨合金氨化物粉末與稀±氧化物粉末接觸充分，在后續(xù) 擴(kuò)散處理加熱時(shí)儲(chǔ)氨合金氨化物放出的氨氣與稀±氧化物反應(yīng)更充分，有利于稀±元素?cái)U(kuò) 散進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部。
[0015] 所述的擴(kuò)散處理為在700°C~1000°C條件下保溫化~30h，所述的時(shí)效處理為在 400°C~600°C條件下保溫化~lOh。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于首先將含有稀±元素的粉末包覆在燒結(jié)欽鐵 棚薄片磁體的表面形成表面涂層，然后進(jìn)行擴(kuò)散處理和時(shí)效處理使表面涂層中含有的稀± 元素進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的內(nèi)部，含有稀±元素的粉末為稀±氧化物的粉末與儲(chǔ)氨合 金氨化物的粉末的混合物，燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體表面形成表面涂層的材料為稀±氧化物的 粉末與儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末的混合物，稀±氧化物的粉末與儲(chǔ)氨合金氨化物的粉末的混 合物在空氣環(huán)境中性能較穩(wěn)定，表面涂層的形成過(guò)程易于操作，在對(duì)燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體 進(jìn)行加熱擴(kuò)散處理時(shí)，混合物中的稀±氧化物與儲(chǔ)氨合金氨化物兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)， 稀±氧化物中的稀±元素被還原出來(lái)，燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體表面形成易于擴(kuò)散的稀±元 素，儲(chǔ)氨合金氨化物在加熱擴(kuò)散處理時(shí)會(huì)放出氨氣，燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體處于氨氣還原氣 氛中，擴(kuò)散進(jìn)入燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體內(nèi)部的稀±元素不會(huì)再次被燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體中存 在的氧元素氧化，由此保證稀±元素?cái)U(kuò)散到燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的內(nèi)部而不停留在內(nèi)部靠 近表面處，由此可W顯著提高稀±元素的擴(kuò)散效率，增加稀±元素的擴(kuò)散深度，使燒結(jié)欽鐵 棚薄片磁體內(nèi)部不同位置處稀±元素含量差異縮小，在明顯提高矯頑力的同時(shí)，保證剩磁 下降不明顯，且可W進(jìn)行大批量生產(chǎn)，不會(huì)影響最終燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的方形度。
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018] 實(shí)施例一:一種提高燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體磁性能的方法，包括W下步驟：
[0019] ①制備含有稀±元素的懸濁液:含有稀±元素的懸濁液由氧化鋪Dys化的粉末和氨 化巧化出的粉末混合后均勻分散于無(wú)水乙醇中制得，氧化鋪Dy2〇3的粉末和氨化巧化出的粉 末的質(zhì)量比為3:1;
[0020] ②將含有稀±元素的懸濁液均勻噴涂在燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體的表面，在噴涂前燒 結(jié)欽鐵棚薄片磁體已進(jìn)行表面預(yù)處理；
[0021] ③將噴涂后的燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體進(jìn)行烘干處理，烘干處理過(guò)程是在60°C下保溫 5min，將烘干處理后的燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體保存在惰性氣體環(huán)境中；
[0022] ④將烘干后的燒結(jié)欽鐵棚薄片磁體在壓力為5 XlCT4化的真空環(huán)境