本發(fā)明涉及磁材料，具體而言，涉及一種燒結(jié)釹鐵硼磁鐵及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、燒結(jié)釹鐵硼磁體是當(dāng)今世界上綜合磁性能最強的永磁材料，以其超越于傳統(tǒng)永磁材料的優(yōu)異特性和性價比，廣泛的應(yīng)用在能源、交通、機械、醫(yī)療、計算機、家電等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中扮演重要角色。磁性材料的技術(shù)指標(biāo)中，磁能積最為重要。磁能積表示單位體積的磁體產(chǎn)生外磁場的能量大小。磁能積高，意味著電機上可以用較小的磁體輸出更大的動力。釹鐵硼是一種重要的稀土永磁材料，具有高磁能積、高矯頑力、重量輕、成本低等特性，是迄今為止性價比最高的磁體。釹鐵硼的出現(xiàn)，使磁性器件向高效化、小型化、輕型化方向發(fā)展。

2、但是，為了滿足高溫環(huán)境下的應(yīng)用要求，通常在釹鐵硼中加入重稀土tb或dy提高磁體矯頑力，而重稀土豐度低，價格極其昂貴；故重稀土晶界擴(kuò)散技術(shù)應(yīng)運而生，其是在磁體表面包覆重稀土金屬、化合物或合金等擴(kuò)散劑，再經(jīng)擴(kuò)散熱處理將重稀土元素滲透進(jìn)入磁體內(nèi)部。這種工藝著重強化薄弱的晶粒表面，從而達(dá)到重稀土減量化的效果。但在實際生產(chǎn)過程中，磁體與磁體緊貼疊放，在高溫擴(kuò)散時重稀土源液化后，產(chǎn)品與產(chǎn)品極易粘連在一起，難于分離，影響產(chǎn)品合格率。而部分釹鐵硼廠家為防止擴(kuò)散時產(chǎn)品粘連，采取隔片方式，即一層產(chǎn)品一層耐高溫的隔層，操作難度加大，效率低，同時增加投資。

3、專利公布號為112086256a的專利公開一種r-fe-b系稀土燒結(jié)磁鐵，通過使用硅材料改善重稀土擴(kuò)散效果。專利公布號為1688000a的專利在晶界相中添加納米氧化物，改善燒結(jié)磁體的矯頑力。但是，上述方法均存在無法解決重稀土擴(kuò)散時磁體粘連的問題，難以進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種燒結(jié)釹鐵硼磁鐵及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中釹鐵硼磁鐵進(jìn)行重稀土擴(kuò)散時磁體容易發(fā)生粘連的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種燒結(jié)釹鐵硼磁鐵，包括釹鐵硼燒結(jié)體和重稀土層，重稀土層包括重稀土和氧化物；其中，釹鐵硼燒結(jié)體的部分或全部表面被重稀土層覆蓋，且具有重稀土層覆蓋的釹鐵硼燒結(jié)體的距離表面至少3.5mm深度的區(qū)域分布有重稀土；其中，氧化物為氧化鋁、氧化硅、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化銅和氧化鋅的一種或多種，重稀土為鏑、鋱、鈥和釓的一種或多種。

3、進(jìn)一步地，重稀土層與釹鐵硼燒結(jié)體的重量比為(0.01～5):100；和/或按重量百分比計，重稀土層包括1～15％的氧化物與85～99％的重稀土；優(yōu)選地，按面積百分比計，釹鐵硼燒結(jié)體的60～100％的表面被重稀土層覆蓋。

4、進(jìn)一步地，釹鐵硼燒結(jié)體為reαfe100-α-β-γbβmγ，其中，re為輕稀土元素，為la、ce、pr、nd、sm和eu的一種或多種；m為添加元素，為ti、v、cr、ni、zn、ga、ge、al、zr、nb、co、cu、ag、sn、w、pb、bi和pd的一種或多種；α、β和γ為各組成元素的重量百分含量，28≤α≤35，0.8≤β≤1，0≤γ≤5。

5、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了本發(fā)明上述的燒結(jié)釹鐵硼磁鐵的制備方法，包括以下步驟：步驟s1，制備釹鐵硼燒結(jié)體和重稀土擴(kuò)散源；步驟s2，將氧化物與重稀土擴(kuò)散源混合，得到重稀土層混合料；步驟s3，將重稀土層混合料涂覆在釹鐵硼燒結(jié)體的部分或全部表面，得到涂覆磁體；步驟s4，將涂覆磁體進(jìn)行重稀土擴(kuò)散處理，得到燒結(jié)釹鐵硼磁鐵。

6、進(jìn)一步地，步驟s1中，重稀土擴(kuò)散源為rt合金，其中r為鏑、鋱、鈥和釓的一種或多種，t為鈷、鋁、銅和鎵的一種或多種；優(yōu)選地，重稀土擴(kuò)散源的平均粒度為2～10μm；優(yōu)選地，重稀土擴(kuò)散源通過以下步驟制備：將重稀土擴(kuò)散源的原料熔煉形成鑄片或鋼錠，進(jìn)行氫破碎，然后使用氣流磨或球磨進(jìn)行研磨，得到重稀土擴(kuò)散源。

7、進(jìn)一步地，步驟s2中，氧化物的平均粒度為5～30μm，優(yōu)選為5～10μm；和/或氧化物與重稀土擴(kuò)散源的重量比為(0.01:0.99)～(0.15:0.85)，優(yōu)選為(0.05:0.95)～(0.1:0.9)。

8、進(jìn)一步地，步驟s3中，重稀土層混合料與釹鐵硼燒結(jié)體的重量比為(0.01～5):100；優(yōu)選地，將重稀土層混合料與有機溶劑、粘結(jié)劑混合，得到懸濁液，將懸濁液涂覆在釹鐵硼燒結(jié)體的部分或全部表面，干燥，得到涂覆磁體；優(yōu)選地，懸濁液的固含量為20～80％。

9、進(jìn)一步地，步驟s4中，擴(kuò)散處理包括：將涂覆磁體進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行熱擴(kuò)散，最后進(jìn)行時效處理；優(yōu)選地，擴(kuò)散處理在真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。

10、進(jìn)一步地，加熱的溫度為350～450℃，時間為1～5h；和/或熱擴(kuò)散的溫度為700～1000℃，時間為10～50h；和/或時效處理包括：將經(jīng)過熱擴(kuò)散的涂覆磁體冷卻至100℃以下，再升溫至400～600℃，保溫3～10h。

11、進(jìn)一步地，熱擴(kuò)散的溫度與時效處理的保溫溫度之差為300～400℃；和/或熱擴(kuò)散的時間與時效處理的保溫時間之差為10～20h。

12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，在釹鐵硼燒結(jié)體的表面至少一部分覆蓋含氧化物的重稀土層，上述磁鐵的制備過程中，在重稀土高溫擴(kuò)散時，重稀土進(jìn)入釹鐵硼燒結(jié)體內(nèi)部，而氧化物熔點較高，相對較粗，殘留在釹鐵硼燒結(jié)體表面，起到隔片作用，能夠有效防止重稀土擴(kuò)散時磁體粘連，更便于磁鐵制備，有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種燒結(jié)釹鐵硼磁鐵，其特征在于，包括釹鐵硼燒結(jié)體和重稀土層，所述重稀土層包括重稀土和氧化物；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)釹鐵硼磁鐵，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)釹鐵硼磁鐵，其特征在于，所述釹鐵硼燒結(jié)體為

4.權(quán)利要求1至3中任一項所述的燒結(jié)釹鐵硼磁鐵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述重稀土擴(kuò)散源為rt合金，其中r為鏑、鋱、鈥和釓的一種或多種，t為鈷、鋁、銅和鎵的一種或多種；

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中，所述氧化物的平均粒度為5～30μm，優(yōu)選為5～10μm；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中，所述重稀土層混合料與所述釹鐵硼燒結(jié)體的重量比為(0.01～5):100；

8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s4中，所述擴(kuò)散處理包括：將所述涂覆磁體進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行熱擴(kuò)散，最后進(jìn)行時效處理；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述熱擴(kuò)散的溫度與所述時效處理的保溫溫度之差為300～400℃；和/或所述熱擴(kuò)散的時間與所述時效處理的保溫時間之差為10～20h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燒結(jié)釹鐵硼磁鐵及其制備方法。燒結(jié)釹鐵硼磁鐵包括釹鐵硼燒結(jié)體和重稀土層，重稀土層包括重稀土和氧化物；釹鐵硼燒結(jié)體的部分或全部表面被重稀土層覆蓋，且具有重稀土層覆蓋的釹鐵硼燒結(jié)體的距離表面至少3.5mm深度的區(qū)域分布有重稀土；氧化物為氧化鋁、氧化硅、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化銅和氧化鋅的一種或多種，重稀土為鏑、鋱、鈥和釓的一種或多種。本發(fā)明在釹鐵硼燒結(jié)體的表面至少一部分覆蓋含氧化物的重稀土層，在重稀土高溫擴(kuò)散時，重稀土進(jìn)入釹鐵硼燒結(jié)體內(nèi)部，而氧化物熔點較高，相對較粗，殘留在釹鐵硼燒結(jié)體表面，起到隔片作用，能夠有效防止重稀土擴(kuò)散時磁體粘連，更便于磁鐵制備，有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：黎龍貴,張燕,石高陽,李超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：贛州市東磁稀土有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19