双粒度TbF3电泳沉积规律探索及优化

【作者】 王晨； 罗阳； 王子龙； 权宁涛； 李天昊； 于敦波；

【机构】 有研科技集团有限公司稀土材料国家工程研究中心； 有研稀土新材料股份有限公司； 北京有色金属研究总院；

【摘要】 近年来,烧结钕铁硼已经广泛应用于汽车、风电、工业装备等高新技术领域。在使用较少的重稀土前提下,通过晶界扩散,烧结钕铁硼磁体能够获得最优异的磁性能和更好的耐温性。目前扩散源的引入主要包括磁控溅射、涂覆、电泳沉积等方法。其中,电泳沉积是带电颗粒在恒定电场下定向移动,并在样品表面沉积,具有操作简单、重稀土利用率高等特点,国内外学者研究了晶界扩散后磁体微观组织、元素分布及磁性能的变化[1,2,3],但对电泳液悬浮颗粒特性及膜层状态与晶界扩散的效果关联性研究较少,如颗粒粒度、电泳液浓度、沉积电压及时间等因素对膜层沉积量及形貌的影响。上述研究工作的开展对实现重稀土的高效沉积以及达到后续处理要求的膜层质量尤为重要。本文系统研究了两种TbF₃粉末的电泳沉积过程、膜层特性以及后续磁体晶界扩散效果。基于不同的制备方法,选用两种TbF₃粉末进行粉末预处理,配制悬浮液,并通过电泳沉积形成膜层;采用扫描电镜观察了沉积前后,TbF₃粉末颗粒表面形貌的变化、沉积后膜层的厚度;总结了两种TbF₃粉末的沉积规律。通过不同浓度、不同粒度TbF₃电泳液进行沉积后发现,浓度越高,沉积效率越高;在16×8×7mm样品上最大沉积增重比约为0.3wt.%,热处理后矫顽力从19kOe提升至22kOe,其中12g/L纳米粉末电泳液沉积达到饱和用时120s,优于亚微米粉末沉积效果;将亚微米粉末和纳米粉末以3:1比例混合沉积可以实现较高沉积效率下获得均匀且结合力强的膜层。更多还原