【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及永磁體晶界擴(kuò)散，具體涉及一種擴(kuò)散源及晶界擴(kuò)散工藝。
技術(shù)介紹
1、燒結(jié)釹鐵硼永磁材料，簡稱ndfeb，是以金屬間化合物nd2fe14b為基礎(chǔ)的高性能永磁材料，被譽為“磁王”。廣泛應(yīng)用于消費電子、電機(jī)等領(lǐng)域。工業(yè)化生產(chǎn)中以粉末冶金工藝配合取向成型技術(shù)制造。得益于電動汽車和風(fēng)力發(fā)電等新能源領(lǐng)域的飛速發(fā)展，作為電機(jī)關(guān)鍵材料的釹鐵硼產(chǎn)業(yè)近十年保持著9%的高年化增長率，預(yù)計2024全球年產(chǎn)量將超過24萬噸，產(chǎn)值規(guī)模超過1200億元。在大多數(shù)服役場景中，燒結(jié)釹鐵硼會面臨不同強(qiáng)度的退磁場，因此衡量其抗退磁能力的內(nèi)稟矯頑力(hcj)越大，越能適應(yīng)更嚴(yán)苛的使用環(huán)境。但是通常情況下釹鐵硼磁體的矯頑力與衡量其能量轉(zhuǎn)換效率的最大磁能積(bh)max存在權(quán)衡，不能同時實現(xiàn)兩者的增長。
2、重稀土晶界擴(kuò)散技術(shù)誕生于本世紀(jì)初，它可以在不大量損失磁體最大磁能積的前提下實現(xiàn)磁體矯頑力的大幅度增長。與傳統(tǒng)單合金熔煉工藝相比，制備相同性能的釹鐵硼，晶界擴(kuò)散磁體成本更低。但是產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用最多的擴(kuò)散源重稀土氟化物粉末(易于儲存)在處理厚度超過5mm的磁片時效果急劇下降。而20koe的矯頑力作為電機(jī)用釹鐵硼的準(zhǔn)入門檻，不添加重稀土很難穩(wěn)定的實現(xiàn)。因此改進(jìn)晶界擴(kuò)散重稀土的技術(shù)實現(xiàn)厚磁體的矯頑力大幅提升，有效降低生產(chǎn)成本十分重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本專利技術(shù)提供一種擴(kuò)散源及晶界擴(kuò)散工藝，該擴(kuò)散源和晶界擴(kuò)散工藝適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，實現(xiàn)dyf3在厚磁體上的有效擴(kuò)散，并提供對應(yīng)的晶界擴(kuò)散釹鐵硼磁
2、為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
3、一種擴(kuò)散源，所述擴(kuò)散源中各成分的質(zhì)量百分比為：擴(kuò)散劑x固化劑y分散劑100-x-y，其中60≤x≤80，20≤y≤40；所述擴(kuò)散劑為dyf3和sn按照以下原子數(shù)百分含量配比稱量混合得到：(100-a)dyf3+?asn，其中5≤a≤10。
4、優(yōu)選的，所述擴(kuò)散劑混合的環(huán)境濕度低于20%rh。
5、優(yōu)選的，所述固化劑為無水乙醇、乙醚、石油醚、丁醇、甲醚、二甲醚中的一種或多種組合。
6、優(yōu)選的，所述分散劑為聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇中的任意一種。
7、優(yōu)選的，所述晶界擴(kuò)散工藝為采用上述擴(kuò)散源進(jìn)行處理，其具體方法包括以下步驟：
8、s1、商用燒結(jié)釹鐵硼的形貌處理：對商用燒結(jié)釹鐵硼的進(jìn)行切片處理，制備成圓柱形磁片；
9、s2、磁片的打磨與酸洗：將上述磁片進(jìn)行噴砂打磨，后酸洗再乙醇清洗后干燥備用，得預(yù)處理磁片備用；
10、s3、涂敷擴(kuò)散源：將擴(kuò)散劑涂敷于底板上，再放上預(yù)處理磁片，并依次進(jìn)行堆疊涂敷，堆疊三層預(yù)處理磁片，3層預(yù)處理磁片使用4層擴(kuò)散源，且擴(kuò)散源總質(zhì)量占磁體的0.5%-0.8%，得涂覆磁片；
11、s4、固化：涂敷完成后將涂覆磁片放入干燥箱中烘干，得干燥磁片備用；
12、s5、兩級熱處理：將上述干燥磁片升溫至950-1000℃，進(jìn)行一級熱處理4-6h，且整個升溫過程中保持真空度低于10-3pa，后充入氬氣，并調(diào)節(jié)溫度至680-700℃，進(jìn)行二級熱處理3h，再以≥100℃/min的降溫速率降溫至100℃以下。
13、優(yōu)選的，所述步驟s1中磁片的直徑為10mm，厚度為5-8mm。
14、優(yōu)選的，所述步驟s2中酸洗再乙醇清洗的方式為采用體積濃度為3%-5%的稀硝酸溶液浸泡處理120s，后采用乙醇溶液進(jìn)行超聲波震蕩清洗30s。
15、優(yōu)選的，所述步驟s3中涂敷擴(kuò)散源于酸洗后20min內(nèi)完成。
16、優(yōu)選的，所述步驟s4中烘干溫度為60-90℃，烘干時間為30-120min。
17、優(yōu)選的，所述步驟s5中升溫速率為8-9℃/min。
18、本專利技術(shù)提供一種擴(kuò)散源及晶界擴(kuò)散工藝，與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點在于：
19、本專利技術(shù)通過控制元素配比以及制備過程中的精細(xì)化調(diào)控，能夠有效解決厚磁體上dyf3的擴(kuò)散效率問題。使得基材矯頑力大幅增長并且只損失少量的剩磁。另外，本專利技術(shù)的晶界擴(kuò)散工藝尤其是涂敷工藝簡便，與相關(guān)產(chǎn)業(yè)高度的適配性，與傳統(tǒng)工藝相比得到的晶界擴(kuò)散釹鐵硼磁體生產(chǎn)制造成本將大幅降低。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種擴(kuò)散源，其特征在于，所述擴(kuò)散源中各成分的質(zhì)量百分比為：擴(kuò)散劑x固化劑y分散劑100-x-y，其中60≤x≤80，20≤y≤40；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述擴(kuò)散劑混合的環(huán)境濕度低于20%RH。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述固化劑為無水乙醇、乙醚、石油醚、丁醇、甲醚、二甲醚中的一種或多種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述分散劑為聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇中的任意一種。
5.一種晶界擴(kuò)散工藝，其特征在于，所述晶界擴(kuò)散工藝為采用上述權(quán)利要求1-4任一所述擴(kuò)散源進(jìn)行處理，其具體方法包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于：所述步驟S1中磁片的直徑為10mm，厚度為5-8mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于：所述步驟S2中酸洗再乙醇清洗的方式為采用體積濃度為3%-5%的稀硝酸溶液浸泡處理120s，后采用乙醇溶液進(jìn)行超聲波震蕩清洗30s。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于：所述步驟S3中涂敷擴(kuò)散源于酸洗后20m
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于：所述步驟S4中烘干溫度為60-90℃，烘干時間為30-120min。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于：所述步驟S5中升溫速率為8-9℃/min。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種擴(kuò)散源，其特征在于，所述擴(kuò)散源中各成分的質(zhì)量百分比為：擴(kuò)散劑x固化劑y分散劑100-x-y，其中60≤x≤80，20≤y≤40；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述擴(kuò)散劑混合的環(huán)境濕度低于20%rh。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述固化劑為無水乙醇、乙醚、石油醚、丁醇、甲醚、二甲醚中的一種或多種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述擴(kuò)散源，其特征在于：所述分散劑為聚乙烯醇縮丁醛或聚乙烯醇中的任意一種。
5.一種晶界擴(kuò)散工藝，其特征在于，所述晶界擴(kuò)散工藝為采用上述權(quán)利要求1-4任一所述擴(kuò)散源進(jìn)行處理，其具體方法包括以下步驟：
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯進(jìn)，邢雨晴，童華承，廖文晨，李仕林，
申請(專利權(quán))人：安徽大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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