[发明专利]钕铁硼薄片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土永磁材料制备技术，具体说，涉及一种钕铁硼薄片的制备方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是我国稀土行业最为关注的稀土应用产业，随着科学技术的发展和技术的进步对高性能钕铁硼永磁材料的需求日益广泛。众所周知，为了提高钕铁硼的矫顽力和高温使用性，通常采用的方法是加入少量重稀土元素(如Dy、Tb等)或优化工艺细化磁体晶粒。

目前使用的降低重稀土使用量的方法主要包括双合金工艺和晶间扩散重稀土元素工艺。双合金工艺是分别熔炼主合金和包含重稀土元素的辅合金，破碎制粉，将主合金磁粉和辅合金粉按配比混合，取向压制，烧结，该工艺中重稀土元素使用量仍较高。晶间扩散重稀土元素工艺是通过涂抹、喷洒、浸渍和镀膜等方式在钕铁硼表面形成重稀土元素覆盖层，经高温晶间扩散将重稀土元素扩散至磁体内部以达到提高磁体矫顽力，少量使用重稀土的目的。但是该工艺仅限于制作较薄的磁件(厚度一般不超过5mm)，在制备大块磁体时矫顽力提升不明显。中国发明专利公开号为CN103366940公开了一种采用物理气相沉积包覆制备钕铁硼粉料的方法，该方法虽然可以较少使用重稀土元素且适合制造大块磁体，但钕铁硼粉料粒度小重量轻，在包覆时容易发生氧化、控制和收集复杂等缺点。

目前通常采用的细化磁体晶粒的方法主要是在成分中加入微量的W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr、Ga等元素抑制磁体晶粒的长大，但此类元素在磁体中会发生偏析等不均匀分布，对晶粒长大的抑制效果有限，加入量过高则会对磁体性能产生严重的影响。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种钕铁硼薄片的制备方法，磁体矫顽力显著提高，大幅降低重稀土元素使用量，降低磁体制造成本。

技术方案如下：

一种钕铁硼薄片的制备方法，包括：

按设计成分配料、熔炼、速凝铸片；

采用物理气相沉积方法，将重稀土元素粒子或者高熔质元素粒子沉积在钕铁硼薄片上。

进一步：在惰性气氛中物理气相沉积，温度为300～500℃，沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步：惰性气氛为氩气或氦气或真空，物理气相沉积采用磁控溅射沉积、离子镀沉积或蒸发源沉积。

进一步：高熔质元素粒子采用Dy、Tb、W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr或者Ga元素的粒子；重稀土元素粒子采用Dy或者Tb元素的粒子。

进一步：将钕铁硼合金薄片和重稀土靶材分别置于物理气相沉积装置内；抽真空至真空度高于2.0×10-2Pa，充入氩气至0.2～1.0Pa；对钕铁硼薄片加热，开启物理气相沉积装置，采用物理气相沉积将重稀土粒子沉积在钕铁硼薄片上；停止物理气相沉积，待温度降至室温后取出钕铁硼薄片。

进一步：对钕铁硼薄片加热的加热温度为300～500℃，重稀土粒子沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步：重稀土靶材为元素Dy或者Tb中至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。

进一步：将钕铁硼合金薄片和高熔质靶材分别置于物理气相沉积装置内；抽真空至真空度高于2.0×10-2Pa，充入氩气至0.2～1.0Pa；对钕铁硼薄片加热，开启物理气相沉积装置，采用物理气相沉积将高熔质粒子沉积在钕铁硼薄片上；停止物理气相沉积，待温度降至室温后取出钕铁硼薄片。

进一步：对钕铁硼薄片加热的加热温度为300～500℃，高熔质粒子沉积速率为0.01～50μm/min。

进一步：高熔质靶材为元素W、Mo、V、Ti、Ta、Zr、Nb、Co、Cr或者Ga中至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：将本发明所述方法制备的钕铁硼薄片进行破碎制粉，进而烧结制备钕铁硼磁体，可使磁体矫顽力显著提高，大幅降低重稀土元素使用量，降低磁体制造成本，同时降低磁粉由于再加工而造成的氧化现象，工艺简单易实现。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

钕铁硼薄片的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤1：按设计成分配料、熔炼、速凝铸片；

步骤2：采用物理气相沉积方法，将靶材粒子沉积在钕铁硼薄片上。