一種高矯頑力釹鐵硼的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及NdFeB系燒結磁體的制造方法，特別是一種提高燒結欽鐵棚磁體矯頑 力的制造方法。 技術背景
[0002] 欽鐵棚永磁材料自發現W來，W其優異的磁性能和高的性價比而被廣泛應用于通 訊、醫療、汽車、電子、航空等領域，但其較低的矯頑力與較差的溫度穩定性和耐腐蝕性嚴重 限制其應用范圍的拓展。隨著科技的發展，各個領域對欽鐵棚磁體綜合性能的要求越來越 高，并且近年來稀±原材料價格不斷上漲，發展低稀±成本高性能的欽鐵棚材料成為當前 亟待解決的技術問題。
[0003] 目前提高磁體矯頑力的主要方法有兩種：一種是晶粒細化技術。隨著晶粒尺寸的 減小，晶粒的有效散磁場因子變小，磁體矯頑力增加。另一種是晶界擴散技術。運種技術使 重稀±沿晶界相發生擴散，顯著提高晶界處的各向異性常數，達到在少量使用重稀±的情 況下明顯提高磁體矯頑力。運兩種技術是各欽鐵棚廠家目前重點研究方向。
[0004] 利用晶粒細化技術進行的燒結NdFeB磁體工業制造方法已有多種，例如化suh iro 化e和Masato Sagawa利用氮氣氣流磨將磁粉粒度控制在Iwii左右，并且利用化P技術開發出 了無鋪高矯頑力磁體，磁體矯頑力達到20k0e(非專利文獻1)。煙臺正海磁性材料股份有限 公司通過控制磁粉平均粒度為2.4μπι，并采用低溫燒結獲得了晶粒大小為扣m左右的47H磁 體，磁體矯頑力在無重稀上時達到17k0e(非專利文獻2)。
[0005] 其中，晶界擴散法能夠在幾乎不降低磁體剩磁化的情況下提高磁體矯頑力化j (非 專利文獻3-5)。晶界擴散法的原理如下:通過瓣射、涂敷等方法使N沁eB燒結磁體表面附著 Dy或化，并W700~1000°C加熱，磁體表面的Dy或化通過磁體晶界進入磁體內部。在NdFeB 燒結磁體晶界中存在富N村目的晶界相，該富Nd相在上述加熱溫度下發生烙融。上述Dy或化 溶入晶界的液體，從磁體表面擴散到磁體內部。因為物質的擴散在液體中比在固體中快，所 WDy或化在烙融晶界上的擴散要比在晶粒內部的擴散快。利用該擴散速度的差，通過設定 合適的熱處理溫度和時間，能夠實現從磁體表面進入的Dy或化僅分布在磁體主相粒子的晶 界處。由于Dy或化沒有進入到主相粒子內部，因此磁體剩磁化幾乎沒有降低，而Dy或化在晶 界上的分布提高了磁體的磁晶各項異性場，因此磁體矯頑力化j得到明顯增加。
[0006] 利用晶界擴散法進行NdFeB燒結磁體的工業制造方法已經公開的有：將Dy和化的 氣化物和氧化物微粉末層形成于NWeB燒結磁體表面并加熱的方法(專利文獻1)。在Ar氣保 護氣氛下，使用熱噴涂方法在燒結磁體表面噴涂一定厚度的金屬Dy或化并進行加熱的方法 (專利文獻2)。在Dy和化的氧化物粉末與氨化巧粉末的混合粉末中埋入NdFeB燒結磁體并 進行加熱的方法(非專利文獻6、7)。
[0007] 晶界擴散技術中重稀±擴散的主要通道是存在于晶界中的富稀±相，為達到理想 的擴散效果，需要基材晶界中的富稀上相存在且連續(專利文獻3)。
[000引專利文獻1:國際公開W02006/043348號手冊 專利文獻2:201310209231.9 專利文獻 3: W02011/004894 非專利文南犬 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 非專利文獻2:王慶凱，趙軍濤，張玉孟，葛鵬的"細晶工藝制備高性能燒結欽鐵棚的研 究"，金屬功能材料，2015年，第22卷，第49-52頁。
[0009] 非專利文獻3:K.T.化rk等"對于Nd-Fe-B薄膜燒結磁體的矯頑磁力的金被覆和加 熱的效果"，有關第16回稀±類磁體及其應用的國際會議會議記錄，社團法人日本金屬學會 發行，2000 年，第257-264 頁化.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.) 非專利文獻4:石垣尚幸等，"欽系微小燒結磁體表面改變質量和特性提高"，肥OMAX技 報，株式會社肥0MAX發行，2005年，第15卷，第15-19頁。
[0010] 非專利文獻5:町田憲一等，"Nd-Fe-B系燒結磁體的晶界改質和磁特性"，粉體粉 末冶金協會平成16年春季大會講演概要集，粉體粉末冶金協會發行，1-47A。
[0011] 非專利文獻6:廣田晃一等，"利用晶界擴散法進行的Nd-Fe-B系燒結磁體的高矯 頑磁力化"，粉體粉末冶金協會平成17年春季大會講演概要集，粉狀體粉末冶金協會發行， 第143頁。
[0012] 非專利文獻7:町田憲一等，"晶界改質型Nd-Fe-B系燒結磁體的磁特性"，粉體粉 末冶金協會平成17年春季大會講演概要集，粉體粉末冶金協會發行，第144頁。
[0013] 我們知道，晶界中的富稀±相是晶界擴散時Dy/Tb的重要擴散通道，為了達到理想 的擴散效果，晶界中需要足夠量的富稀±相且富稀±相必須連續。磁體的常規制造方法，磁 粉的粒度為2-5μπι，此粒度的粉末容易出現團聚，運會導致最終磁體晶界中富稀±相缺失或 不連續。將上述磁體作為基材進行晶界擴散處理時，會影響Dy或化沿晶界向磁體內部的擴 散。因此，上述的晶界擴散技術對需要處理的基材厚度有較高的要求。
【發明內容】
[0014] 本發明的目的是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種能夠減少重稀±Dy、 化等的使用量，同時解決了基材中晶界富稀±相缺失或不連續的問題，保證了晶界擴散的 效果，克服晶界擴散技術對產品尺寸的要求，使磁體表現出良好的磁性能，而且工藝簡單， 成本低廉的一種高矯頑力欽鐵棚的制造方法。
[001引為實現該目的，本發明采取的技術方案如下： 一種高矯頑力欽鐵棚的制造方法，與現有技術不同的是包括如下步驟： 1)采用甩帶-氨爆獲得Ri-Fe-B-M合金微粉，在合金微粉中添加 O.l-l.Owt%的分散劑， 混料0.1-3h;其中r1是稀±元素中的至少一種元素，r1含量為26wt%<Ri<35wt%，B含量為 0.8訊1%~1.3*1%，]?為1'1、￥、吐、]\111、(：〇、6曰、加、51、41、2'、抓、胖、]\1〇中的一種或幾種，]?含量小 于5wt%，余者為鐵和不可避免的雜質；由于在磁體或基材的制造過程中，磁粉的平均粒度為 2~扣m，此粒度下磁粉容易出現團聚，并且粒度越細團聚越嚴重，磁粉的團聚會導致晶界中 富稀±相的缺失(參見圖1)。本發明采用在氨爆粉中加入分散劑后進行氣流磨研磨，使氣流 磨粉末均勻分散，能大大減少團聚的出現（參見圖2)。運樣主相粒子上均勻的附著富稀± 相，保證晶界中的富稀±相足夠且連續分布。將磁體作為基材進行晶界擴散處理時，可W使 重稀±順利通過晶界擴散到磁體內部。同時分散劑的揮發會留下部分微細孔桐，運些孔桐 也會成為重稀±擴散的通道，有利于重稀±元素的擴散。
[0016] 2)將步驟1)混料后的粉末進行氣流磨研磨，至磁粉平均粒度為2~扣m，將研磨后 的磁粉添加0.1-0.3wt%潤滑劑后混料0.1-化，然后將磁粉壓制成壓巧； 3)將步驟2)中的壓巧進行燒結，燒結溫度為900-110(TC，燒結時間為5-化，得到燒結磁 體。
[0017] 4)將步驟3)制造的燒結磁體加工成需要的尺寸，在進行除油、酸洗等處理后進行 晶界擴散處理，重稀上的擴散量為0.1~1.2wt%。
[001引進一步地，在步驟3 )之后還經過900°C和500°C兩次回火的步驟，回火時間化。
[0019] 進一步地，所述的分散劑為聚乙二醇、聚乙締醇、聚丙締醇、聚丙乙締其中的一種 或幾種。
[0020] 進一步地，所述的晶界擴散處理為熱噴涂法、涂覆法、瓣射法、浸潰法其中的一種 或多種。
[0021] 進一步地，步驟4)中重稀±的擴散量為0.2~0.8wt%。
[0022] 與現有技術相比，本發明的NdFeB系燒結磁體的制造方法，能夠得到非團聚的磁 粉，同時保證磁體晶界中富稀±相存在且連續。另外，通過將得到的NdFeB系燒結磁體作為 基材進行晶界擴散處理，可W使重稀±元素順利通過晶界擴散至磁體內部，因此可W克服 晶界擴散對產品尺寸的要求，同時得到更高性能的N沁eB系燒結磁體。
【附圖說明】
[0023] 圖1是不添加分散劑時氣流磨粉的分布圖。
[0024] 圖2是添加分散劑后氣流磨粉的分布圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在W本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。
[0026] 實施例1: 通過使用至少99%重量純度的炯、(：〇、41、。6、〇1和棚鐵在氣氣氣氛中高頻烙化，并將烙 體誘注到急冷漉上制成合金，合金的質量百分比為30%Nd、0.8%C〇、0.2%A1、0.2%Cu、1%B、余 者為鐵和不可避免的雜質。將該合金進行氨化粉碎成粗粉。在粗粉中添加〇.4wt%的聚乙締 醇后混料化，混料結束后進行氣流磨研磨，得到平均粒度為3.4WI1的磁粉。將上述磁粉添加 0.2wt%的潤滑劑后混料化，在常溫和磁場強度為2T的取向場的環境下成型。然后將巧體放 入真空燒結爐內，在1070°C下燒結化。再經過900°C和500°C兩次回火，回火時間化得到 NcFeB磁體。將磁體加工成尺寸為25-15-5mm的方片，此方片被稱為基材A1。
[0027]方片經除油酸洗后進行Dy晶界擴散處理，Dy的擴散量為0.4wt%，此實施例晶界擴 散選用熱噴涂方法處理。經上述工藝制得本發明范圍內的產品，該產品被稱為B1。
[002引比較例1: 為了比較，將實施例1中的合金鱗片進行氨化粉粹成粗粉，粗粉不添加聚乙締醇直接進 行氣流磨研磨，得到粒度為3.4WI1的磁粉。將磁粉添加0.2wt%潤滑劑后混料化，在常溫和2T 的取向場下成型。然后將巧體放入真空燒結爐內，1070°C燒結化，900°C、50(rC兩次回火處 理，回