1.本发明涉及烧结钕铁硼永磁体制备技术领域，具体是一种用于高性能磁材的
稀土晶界扩散方法。
背景技术：
2.烧结钕铁硼磁体是一种具有优异磁性能的永磁材料，同时也是一类重要的基础性
功能材料，其在风力发电设备、电动汽车、混合动力汽车、变频电器装置、工业节能电机等高技术领域都有广泛的应用。随着高技术领域的迅速发展，对于具有高磁性能、高使用温度、高工作稳定性的烧结钕铁硼磁体的需求日益增长。
3.现有方法操作复杂，易导致稀土晶界扩散效率低，效果提升有限，造成稀土浪费等问题。因此，针对以上现状，迫切需要提供一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，以解决上述技术背景中的问题。
5.本发明是这样实现的，一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
6.步骤1：将稀土金属r粉末和非稀土金属m粉末混合，获得rm混合粉末，其中稀土金属r粉末为铽的氢化物、铽的氟化物、镝的氢化物和镝的氟化物中的一种或多种，金属m粉末为al、cu、mg、zn、ga和ge中的一种或多种；
7.步骤2：将rm混合粉末进行钝化处理，将钝化后的rm合金粉末涂覆在烧结钕铁硼胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；
8.步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，先在低温500-600℃保温1-2h，随后升温至750-900℃保温3-5h，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；
9.步骤4：将扩散后的磁体进行回火热处理，得到稀土永磁体。
10.作为本发明进一步的方案：在步骤1中，所述rm混合粉末中稀土金属r粉末的质量百分比为85-99％，非稀土金属m的质量百分比为1-15％。
11.作为本发明进一步的方案：在步骤1中，所述rm混合粉末中稀土金属r粉末的平均粒度d50为1-15μm，非稀土金属m的平均粒度d50为0.2-5μm。
12.作为本发明进一步的方案：在步骤2中，钝化处理的溶剂为酯类、酮类和醇类中的一种或几种按比例混合。
13.作为本发明进一步的方案：在步骤3中，晶界扩散处理温度为500-600℃，时间为1-2h，真空为不高于6.67
×
10-3pa。
14.作为本发明进一步的方案：在步骤3中，晶界扩散处理温度为750-900℃，时间为3-5h，真空为不高于6.67
×
10-3pa。
15.作为本发明进一步的方案：在步骤1中，稀土金属r粉末和非稀土金属m粉末通过机械搅拌混合，获得rm混合粉末。
16.作为本发明进一步的方案：在步骤4中，回火温度为500℃，并保温2h。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果：
18.本发明采用机械搅拌混合的方式，能够降低操作难度，简化制备步骤；
19.本发明采用真空，两段温度分段进行扩散，使得非稀土金属粉末先进行扩散，使得磁体晶界浸润，加速第二段稀土金属扩散，从而提高稀土晶界扩散效率，使得烧结钕铁硼磁体的磁性能明显提高，减少稀土浪费。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
22.实施例1
23.一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
24.步骤1：将平均粒度为5μm的氢化铽粉末和平均粒度3μm的al粉末按照90％:10％比例进行机械搅拌混合，获得rm混合粉末；
25.步骤2：将rm混合粉末添加甲基丙烯酸甲酯进行钝化处理，然后将钝化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；
26.步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3
pa，先在低温550℃保温2h，随后升温至850℃保温5h，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；
27.步骤4：将扩散后的磁体在500℃保温2h进行回火热处理，得到稀土永磁体。
28.对比例1
29.一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
30.步骤1：将96％的金属铽和4％的金属al混合，经过氢脆和气流磨制备的平均粒度为5μm的合金粉末；
31.步骤2：将rm合金粉末添加甲基丙烯酸甲酯进行钝化处理，然后将钝化后的rm合金粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm合金粉末的钕铁硼磁铁；
32.步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3
pa，先在低温550℃保温2h，随后升温至850℃保温5h，进行晶界扩散，随后在500℃保温2h进行回火处理，冷却到室温得到扩散后的磁体。
33.采用专业测量仪器分别对实施例1和对比例1制备的烧结钕铁硼磁体进行磁性能检测，磁性能测试结果如表1所示：
[0034][0035]
表1：实施例1与对比例1烧结钕铁硼磁体的磁性能测试结果
[0036]
由表1可知，实施例1通过使用本发明的晶界扩散处理后，烧结钕铁硼磁体在剩磁计划不损失的前提下，矫顽力提高了57％以上；而由对比例1可知，同等条件下，合金粉末的熔点高于低熔点混合金属粉末，扩散速率低于低熔点混合粉末，导致性能提升效果相对较差。
[0037]
实施例2
[0038]
一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
[0039]
步骤1：将平均粒度为15μm的氢化镝粉末和平均粒度5μm的cu粉末按照96％:4％比例进行机械搅拌混合，获得rm混合粉末；
[0040]
步骤2：将rm混合粉末添加硬脂酸进行钝化处理，然后将钝化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；
[0041]
步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3
pa，先在低温600℃保温2h，随后升温至900℃保温3h，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；
[0042]
步骤4：将扩散后的磁体在500℃保温2h进行回火热处理，得到稀土永磁体。
[0043]
对比例2
[0044]
一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
[0045]
步骤1：将平均粒度为15μm的氢化镝粉末和平均粒度5μm的cu粉末按照96％:4％比例进行机械搅拌混合，获得rm混合粉末；
[0046]
步骤2：将rm合金粉末添加硬脂酸进行钝化处理，然后将钝化后的rm合金粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm合金粉末的钕铁硼磁铁；
[0047]
步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3
pa，在900℃保温5h进行晶界扩散，随后在500℃保温2h进行回火处理，冷却到室温得到扩散后的磁体。
[0048]
采用专业测量仪器分别对实施例2和对比例2制备的烧结钕铁硼磁体进行磁性能检测，磁性能测试结果如表2所示：
[0049][0050]
表2：实施例2与对比例2烧结钕铁硼磁体的磁性能测试结果
[0051]
由表2可知，实施例2通过使用本发明的晶界扩散处理后，烧结钕铁硼磁体在剩磁计划不损失的前提下，矫顽力提高了31％以上；而由对比例2可知，通过两段温度扩散效果更好，低温段，熔融的非稀土金属沿着晶界扩散渗透到磁体内部，提高晶界的浸润性，高温段，稀土金属沿着晶界的扩散速率提高，扩散效率提高，性能提升明显。
[0052]
实施例3
[0053]
一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
[0054]
步骤1：将平均粒度为1μm的氟化铽粉末和平均粒度0.2μm的ga粉末按照85％:15％比例进行机械搅拌混合，获得rm混合粉末；
[0055]
步骤2：将rm混合粉末添加甲基丙烯酸甲酯进行钝化处理，然后将钝化后的rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；
[0056]
步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3
pa，先在低温500℃保温2h，随后升温至850℃保温3h，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；
[0057]
步骤4：将扩散后的磁体在500℃保温2h进行回火热处理，得到稀土永磁体。
[0058]
对比例3
[0059]
一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：
[0060]
步骤1：将平均粒度为1μm的氟化铽粉末和平均粒度0.2μm的ga粉末按照85％:15％比例进行机械搅拌混合，获得rm混合粉末；
[0061]
步骤2：将rm混合粉末放入乙醇中，并涂覆在烧结钕铁硼n48h胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；
[0062]
步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，抽真空至6.67
×
10-3pa，先在低温500℃保温2h，随后升温至850℃保温5h，进行晶界扩散，随后在500℃保温2h进行回火处理，冷却到室温得到扩散后的磁体。
[0063]
采用专业测量仪器分别对实施例3和对比例3制备的烧结钕铁硼磁体进行磁性能检测，磁性能测试结果如表3所示：
[0064][0065][0066]
表3：实施例3与对比例3烧结钕铁硼磁体的磁性能测试结果
[0067]
由表3可知，实施例3通过使用本发明的晶界扩散处理后，烧结钕铁硼磁体在剩磁计划不损失的前提下，矫顽力提高了53％以上；而由对比例3可知，喷涂之前进行钝化处理后可以有效抑制金属粉末变性，变性后的金属粉末扩散活性变差，扩散效率低，效果提升有限。
[0068]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：将稀土金属r粉末和非稀土金属m粉末混合，获得rm混合粉末，其中稀土金属r粉末为铽的氢化物、铽的氟化物、镝的氢化物和镝的氟化物中的一种或多种，金属m粉末为al、cu、mg、zn、ga和ge中的一种或多种；步骤2：将rm混合粉末进行钝化处理，将钝化后的rm合金粉末涂覆在烧结钕铁硼胚料表面，获得表面附着均匀的rm混合粉末的钕铁硼磁铁；步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，先在低温500-600℃保温1-2h，随后升温至750-900℃保温3-5h，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；步骤4：将扩散后的磁体进行回火热处理，得到稀土永磁体。2.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤1中，所述rm混合粉末中稀土金属r粉末的质量百分比为85-99%，非稀土金属m的质量百分比为1-15%。3.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤1中，所述rm混合粉末中稀土金属r粉末的平均粒度d50为1-15μm，非稀土金属m的平均粒度d50为0.2-5μm。4.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤2中，钝化处理的溶剂为酯类、酮类和醇类中的一种或几种按比例混合。5.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤3中，晶界扩散处理温度为500-600℃，时间为1-2h，真空为不高于6.67
×
10-3
pa。6.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤3中，晶界扩散处理温度为750-900℃，时间为3-5h，真空为不高于6.67
×
10-3
pa。7.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤1中，稀土金属r粉末和非稀土金属m粉末通过机械搅拌混合，获得rm混合粉末。8.根据权利要求1所述的用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，其特征在于，在步骤4中，回火温度为500℃，并保温2h。
技术总结
本发明适用于烧结钕铁硼永磁体制备技术领域，提供了一种用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法，该方法包括如下步骤：步骤1：将稀土金属R粉末和非稀土金属M粉末混合，获得RM混合粉末，其中稀土金属R粉末为铽的氢化物、铽的氟化物、镝的氢化物和镝的氟化物中的一种或多种；步骤2：将RM混合粉末进行钝化处理，将钝化后的RM合金粉末涂覆在烧结钕铁硼胚料表面，获得表面附着均匀的RM混合粉末的钕铁硼磁铁；步骤3：将涂覆后的钕铁硼磁体放入烧结炉中，进行晶界扩散，冷却到室温得到扩散磁体；步骤4：将扩散后的磁体进行回火热处理，得到稀土永磁体，本发明能够提高稀土晶界扩散效率，减少稀土浪费。费。
技术研发人员：黄金龙 鲁晓超
受保护的技术使用者：江西中锡金属材料有限公司
技术研发日：2022.06.24
技术公布日：2022/9/6
声明：
“用于高性能磁材的稀土晶界扩散方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江西中锡金属材料有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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