本发明涉及一种稀土永磁材料制备技术，具体说，涉及一种采用重稀土制备钕铁硼磁粉的方法。
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，重稀土元素(如Dy、Tb等)是高性能钕铁硼产品重要的原材料，高性能钕铁硼永磁产品的开发离不开重稀土元素的使用。由于重稀土元素自然储量少，原料价格昂贵，造成高性能钕铁硼制造成本较高。
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，将主合金磁粉和辅磁粉按配比混合，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钕铁硼磁件(厚度一般不超过5mm)，在制备大块磁体时矫顽力提升不明显。
技术实现要素：
本发明所解决的技术问题是提供一种采用重稀土制备钕铁硼磁粉的方法，用该方法制备的磁粉进行烧结制备钕铁硼磁体，重稀土使用量少，矫顽力高，剩磁和磁能积优异。
技术方案如下：
一种采用重稀土制备钕铁硼磁粉的方法，包括：
制备钕铁硼磁粉，选择所需重稀土靶材，将钕铁硼磁粉和重稀土靶材分别置于物理气相沉积装置内；
调节参数，使钕铁硼磁粉均匀分散，同时对钕铁硼磁粉加热；
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分散的钕铁硼磁粉上；
停止物理气相沉积，待钕铁硼磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
进一步：钕铁硼磁粉的粒度为1μm～2mm。
3、如权利要求1所述采用重稀土制备钕铁硼磁粉的方法，其特征在于：重稀土粒子沉积速率为0.01～50μm/min，加热温度300～500℃。
进一步：熔炼、铸造后钕铁硼磁体经机械破碎、氢破碎或气流磨破碎制备钕铁硼磁粉。
进一步：将钕铁硼磁粉和重稀土靶材分别置于物理气相沉积装置内后抽真空，抽真空至真空度高于2.0×10-2Pa，充入惰性气体至0.2～1.0Pa。
进一步：惰性气体采用氩气或者氦气。
进一步：物理气相沉积采用磁控溅射沉积、离子镀沉积和蒸发源沉积。
进一步：重稀土靶材为Dy或Tb至少一种元素的纯金属、合金或氧化物。
进一步：重稀土粒子为元素Dy或者Tb的粒子。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：采用本发明所述物理气相沉积法包覆制备的钕铁硼磁粉，进而烧结制备钕铁硼磁体，可使钕铁硼磁体矫顽力显著提高，大幅降低重稀土元素使用量，降低钕铁硼磁体制造成本。
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描述。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。
采用重稀土制备钕铁硼磁粉的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：制备1μm～2mm的钕铁硼磁粉；
熔炼、铸造后钕铁硼磁体经机械破碎、氢破碎或气流磨破碎制备钕铁硼磁粉。
步骤2：选择所需重稀土靶材；将钕铁硼磁粉和重稀土靶材分别置于物理气相沉积装置内；
重稀土靶材为Dy、Tb或Dy-Tb的纯金属、合金或氧化物。
步骤3：抽真空至真空度高于2.0×10-2Pa，充入氩气至0.2～1.0Pa；
步骤4：调节参数，使钕铁硼磁粉均匀分散，同时对磁粉加热，加热温度300～500℃；
步骤5：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分散的钕铁硼磁粉上；
物理气相沉积包括磁控溅射沉积、离子镀沉积和蒸发源沉积。重稀土粒子沉积速率为0.01～50μm/min。
步骤6：停止物理气相沉积，待钕铁硼磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
实施例1：
一种钕铁硼磁粉的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料、熔炼、速凝铸片、盘磨破碎、球磨制粉，获得平均粒度为3.5μm的钕铁硼磁粉；
(2)将所得磁粉进行物理气相沉积包覆；
选择Dy金属靶材，抽真空至2.0×10-2Pa，充入氩气至0.2Pa，将磁粉加热到380℃，采用磁控溅射，调整溅射功率，使Dy粒子沉积速率为0.01μm/min，待钕铁硼包覆磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
(3)将所得的磁粉取向成型、烧结、热处理，获得最终磁体。
采用磁性能测量仪测试本实施例制备的磁体磁能积和矫顽力，与传统方法制备的磁体进行对比，结果如表1所示。
表1
实施例2：
一种钕铁硼磁粉的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料、熔炼、速凝铸片、氢破碎、气流磨制粉，获得平均粒度为4.1μm的钕铁硼磁粉；
(2)将所得磁粉进行物理气相沉积包覆；
选择Tb金属靶材，抽真空至5.0×10-3Pa，充入氦气至0.5Pa，将磁粉加热到420℃，采用离子镀(靶材上分离出的原子多数呈现离子状态，能量更高，钕铁硼磁粉表面结合更好)，调整氩气发射源电流，使Tb粒子沉积速率为50μm/min，待钕铁硼包覆磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
(3)将所得的磁粉取向成型、烧结、热处理，获得最终钕铁硼磁体。
采用磁性能测量仪测试本实施例制备的磁体磁能积和矫顽力，与传统方法制备的磁体进行对比，结果如表2所示。
表2
实施例3：
一种钕铁硼磁粉的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料、熔炼、速凝铸片、氢破碎，获得钕铁硼磁粉；
(2)将所得磁粉进行物理气相沉积包覆；
选择DyTb金属靶材，抽真空至9.0×10-4Pa，将磁粉加热到300℃，采用蒸发沉积，调整蒸发舟加热源功率，使DyTb原子气化蒸发，沉积速率为3μm/min，待钕铁硼包覆磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
(3)将所得的磁粉进行气流磨制备成平均粒度为3.7μm的钕铁硼磁粉；
(4)将制备的钕铁硼磁粉进行取向成型、烧结、热处理，获得最终钕铁硼磁体。
采用磁性能测量仪测试本实施例制备的磁体磁能积和矫顽力，与传统方法制备的磁体进行对比，结果如表3所示。
表3
实施例4：
一种低重稀土高矫顽力钕铁硼磁体的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配料、熔炼、速凝铸片、氢破碎、气流磨制粉，获得平均粒度为4.3μm的钕铁硼合金磁粉；
(2)将所得磁粉进行物理气相沉积包覆；
选择Dy2O3靶材，抽真空至3.0×10-2Pa，充入氩气至0.3Pa，将磁粉加热到500℃，采用磁控溅射，调整溅射功率，使Dy2O3粒子沉积速率为0.2μm/min，待钕铁硼包覆磁粉温度降至室温后，取出磁粉。
(3)将步骤(2)所得的磁粉取向成型、烧结、热处理，获得最终钕铁硼磁体。
采用磁性能测量仪测试本实施例制备的磁体磁能积和矫顽力，与传统方法制备的磁体进行对比，结果如表4所示。
表4
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。