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1、第36卷第4期稀土Vol.36，No.42015年8月ChineseＲareEarthsAugust2015*燒結(jié)釹鐵硼磁體晶界擴(kuò)散Dy/DyFe工藝研究*宮清，張法亮，鄧小霞，陳波(比亞迪汽車(chē)有限公司中央研究院，廣東深圳518118)摘要:研究了晶界擴(kuò)散工藝在燒結(jié)釹鐵硼中的應(yīng)用，采用晶界擴(kuò)散滲Dy/DyFe合金的方法，將重稀土元素-32Dy擴(kuò)散到燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)部。在高真空6×10Pa下，900℃×3．5h進(jìn)行擴(kuò)散，再在2×10Pa，530℃×3h下進(jìn)行回火。選擇性地進(jìn)行追加熱處理。研究了此種工藝對(duì)燒結(jié)磁體的磁性能、磁通不可逆損失和微觀組織的影響。結(jié)果
2、表明對(duì)磁鋼進(jìn)行晶界擴(kuò)散Dy，使矯頑力增幅為15．69%。通過(guò)晶界擴(kuò)散DyFe使矯頑力增幅為22．40%。晶界擴(kuò)散Dy后的磁鋼在160℃/1h下，磁通不可逆損失從6．3%下降到1．1%，在180℃/2h下，磁通不可逆損失從22．6%下降到6．3%。在一定的熱處理?xiàng)l件下，重稀土元素?fù)駜?yōu)分布在主相和晶界相的交界處，這種改性的晶界結(jié)構(gòu)和成分提高了各向異性場(chǎng)，大幅提高磁體的矯頑力和耐熱性。關(guān)鍵詞:晶界擴(kuò)散;磁通不可逆損失;燒結(jié)釹鐵硼磁體;稀土中圖分類(lèi)號(hào):TM273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-0277(2015)04-0120-07［8～14］現(xiàn)階段，世界各國(guó)
3、均面臨石油短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。(也稱(chēng)為晶界擴(kuò)散)。經(jīng)該技術(shù)處理后Dy元素作為節(jié)能減排的純電動(dòng)車(chē)，正在迅速發(fā)展。具有能有效分布于晶界周?chē)@種改善的微觀結(jié)構(gòu)提高了量轉(zhuǎn)化效率高、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)的稀土永磁電晶界相和主相過(guò)渡區(qū)域的磁晶各向異性場(chǎng)，抑制反機(jī)被采用作為新能源汽車(chē)電機(jī)，相應(yīng)的要求高溫環(huán)磁化疇核的形成，從而提高矯頑力。境下使用的釹鐵硼磁體具有優(yōu)異的耐熱性能和較高本文采用晶界擴(kuò)散法，在磁體表面沉積Dy金的矯頑力，磁通密度隨時(shí)間變化較小等性能。屬和DyFe合金并進(jìn)行晶界擴(kuò)散和時(shí)效處理，對(duì)樣目前，新能源汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)向輕便、高效方向品的矯頑力和磁通不可逆損失等
4、磁性能及其微觀結(jié)發(fā)展，釹鐵硼磁體要做小做薄，從而增加電機(jī)的退磁構(gòu)進(jìn)行了研究。風(fēng)險(xiǎn)。為了增大釹鐵硼燒結(jié)磁體的矯頑力，用1實(shí)驗(yàn)部分Dy/Tb等重稀土元素部分替代磁體中的Nd元素是［1］一種較為有效的方法。這將提高主相磁晶各向?qū)嶒?yàn)選取牌號(hào)為35SH的燒結(jié)釹鐵硼磁體，并［2～4］［5～7］異性場(chǎng)，因而大幅提高矯頑力。但是這種加工成29．6mm×20mm×1．8mm磁體薄片。將替代會(huì)帶來(lái)一些不利后果，Nd和Fe的磁矩為同一含有Dy和DyFe的擴(kuò)散體材料加工成長(zhǎng)35mm×寬方向，而Dy和Fe為反鐵磁耦合，因此造成材料剩磁30mm×厚5mm的塊體。上述幾種材料都要經(jīng)過(guò)
5、明顯降低。另外，Dy/Tb儲(chǔ)量有限，采用傳統(tǒng)方法替拋丸機(jī)打磨去除氧化皮等雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)0．3%的硝酸代會(huì)造成材料成本大幅增加。水溶液酸洗15s～30s的活化處理，用蒸餾水超聲近些年研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)釹鐵硼燒結(jié)磁體的表面附波清洗，吹干。然后配置在熱處理裝置中，并將擴(kuò)散有Dy/Tb等重稀土元素的合金粉或化合物，并經(jīng)過(guò)體材料Dy或DyFe分別置于鉬絲網(wǎng)上，距離釹鐵硼適當(dāng)熱處理，磁體表面的Dy/Tb會(huì)穿過(guò)磁體的晶界進(jìn)入燒結(jié)體內(nèi)部，從晶界向主相Nd2Fe14B內(nèi)部擴(kuò)散*收稿日期:2015-01-26作者簡(jiǎn)介:宮清(1965-)，女，遼寧沈陽(yáng)人，博士研究生，高級(jí)工程師，致力于
6、磁性材料、金屬材料等的研究。*通訊聯(lián)系人(E－mail:xu．jing6@byd．com)DOI:10．16533/J．CNKI．15-1099/TF．201504021第4期宮清等:燒結(jié)釹鐵硼磁體晶界擴(kuò)散Dy/DyFe工藝研究121磁體的上表面和下表面為8mm，并使得釹鐵硼磁體待擴(kuò)散完之后取出剩余的擴(kuò)散體材料，對(duì)晶界的充磁方向即1．8mm厚度方向垂直于擴(kuò)散體材料擴(kuò)散后的釹鐵硼磁體進(jìn)行追加熱處理，采用絕對(duì)壓-5面長(zhǎng)35mm×寬30mm。力為1×10Pa～50Pa，加熱溫度為600℃～圖1是晶界擴(kuò)散裝置的示意圖。按照這樣的結(jié)構(gòu)1000℃，時(shí)間為2h～5h。
7、然后進(jìn)行回火處理，加擺放，主要是因?yàn)檠刂鵁Y(jié)磁體磁化方向的擴(kuò)散速度熱溫度400℃～600℃，時(shí)間2．5h～5h，絕對(duì)壓力3比垂直該方向要大，重稀土材料可以以最高效率擴(kuò)散為1Pa～1×10Pa。到燒結(jié)磁體內(nèi)部。這主要是由晶體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的各向異為方便對(duì)比，另準(zhǔn)備了原始樣品0#和隨爐處理［15］性決定的。加熱設(shè)備采用管式真空熱處理爐，內(nèi)部樣品C(未配置重稀土元素塊體而經(jīng)歷了擴(kuò)散、追設(shè)置一個(gè)腔體，腔體采用Mo片制作，即采用不與Dy或加和回火熱處理的樣品)。樣品飽和充磁后，在二DyFe發(fā)生反應(yīng)的材料制作。將這套結(jié)構(gòu)置于Mo腔體甲基硅油的油浴中于180℃、200℃加熱
8、2h，再冷-5中，再整體移入管式爐中，在絕對(duì)壓力為1×10Pa～卻到常溫，測(cè)試開(kāi)
