稀土永磁体及其制造方法
阅读：334发布：2020-11-19
专利汇可以提供稀土永磁体及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了稀土 永磁体 及其制造方法。用于制造稀土永磁体的方法包括制造NdFeB 烧结 磁体。将包含含有Re1aMb或M的 合金 粉末、和Re2 氧 化物或Re2氟化物的混合粉末形式的 晶界 扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的表面上。加热晶界扩散材料从而使Re1、Re2和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中。Re1和Re2各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由 铜 、锌、 锡 、和 铝 组成的 金属化 合物，0.1，下面是稀土永磁体及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种用于制造稀土永磁体的方法，包括以下步骤：
制造NdFeB烧结磁体；
2 2
将包含合金粉末、和Re氧化物或Re 氟化物的混合粉末形式的晶界扩散材料设置在所
1
述NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉末含有ReaMb或M；以及
1 2
加热所述晶界扩散材料从而使Re、Re和M中的至少一种扩散到所述烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中，
1 2
其中Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物，0.1
3.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，基于所述晶界扩散材料的总重量，所述晶界扩散材料包含以0.25至1wt％的量的Cu。
4.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，将所述晶界扩散材料设置在所述NdFeB烧结磁体的表面上的步骤包括喷涂法、悬浮粘附法或滚镀处理法。
5.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，加热所述晶界扩散材料的步骤包括以下步骤：将所述晶界扩散材料第一次加热到700至950℃之间的温度，将所述晶界扩散材料第一次快速冷却到室温，将所述晶界扩散材料第二次加热到480至520℃之间的温度，以及将所述晶界扩散材料第二次快速冷却到室温。
6.根据权利要求1所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，加热所述晶界扩散材料的步骤包括以下步骤：将所述晶界扩散材料第一次加热到700至950℃之间的温度，将所述晶界扩散材料缓慢冷却到600℃，将所述晶界扩散材料第一次快速冷却到室温，将所述晶界扩散材料第二次加热到480至520℃之间的温度，以及将所述晶界扩散材料第二次快速冷却到室温。
7.根据权利要求5所述的用于制造稀土永磁体的方法，其中，将所述晶界扩散材料第一次快速冷却到室温的步骤包括：使所述晶界扩散材料的温度每分钟降低20℃以上。
8.一种稀土永磁体，通过下述制造：
2 2
将包含合金粉末、和Re氧化物或Re 氟化物的晶界扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的
1
表面上，所述合金粉末含有ReaMb或M；以及
1 2
加热所述晶界扩散材料从而使Re、Re和M中的至少一种扩散到所述烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界部分区域中，
1 2
其中Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素；M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物；并且0.1
10.根据权利要求8所述的稀土永磁体，其中，基于所述晶界扩散材料的总重量，所述晶界扩散材料包含以0.25至1wt％的量的Cu。
2
11.根据权利要求8所述的稀土永磁体，其中，所述Re 氧化物是TbHx或DyHx，并且所
2
述Re氟化物是TbFx或DyFx，其中1≤x≤n，n是大于1的自然数。
12.根据权利要求8所述的稀土永磁体，其中，每种合金粉末的粒径是2至10μm。
13.根据权利要求8所述的稀土永磁体，其中，基于所述稀土永磁体的总重量，所述NdFeB烧结磁体包括：
30至35wt％的包含Dy、Tb、Nd和Pr的稀土材料，
0至10wt％的包含Co、Al、Cu、Ga、Zr和Nb的过渡金属，
10wt％的B，和
余量的Fe。
稀土永磁体及其制造方法
[0001] 相关申请的引用
技术领域
[0003] 本公开内容涉及一种稀土永磁体(稀土永磁铁，rare earth permanent magnet)及其制造方法，其中，增加矫顽力同时通过使用热处理抑制烧结磁体的剩余磁通密度的降低，所述热处理用于使通过混合金属合金粉末和稀土化合物(稀土金属化合物，rare earth compound)随后涂覆它们制造的晶界扩散材料晶界扩散到烧结磁体内部以及烧结磁体的主相晶粒(main phase grain)处。
背景技术
[0005] 通常，可以将磁体的磁特性表示为剩余磁通密度和矫顽力，并且在本文中剩余磁通密度通过NdFeB主相的分数、密度、和磁取向度确定。矫顽力是由外部磁场或热引起的磁体的磁力的耐久性，并且矫顽力具有与组织的微观结构明确的联系。通过在晶粒界面上精制晶粒尺寸或均匀分布而确定矫顽力。
[0007] 因此，已经开发用于提高永磁体的矫顽力的许多其它方法。例如，通过将不同种类的具有二元组合物的合金粉末混合、形成磁场并且对其进行烧结用于制造磁体的二元合金方法。
[0008] 例如，可以通过将包含稀土元素如Nd或Pr的Re-Fe-B粉末(在本文中，Re是稀土)、和合金粉末混合而制造磁体。当添加的合金粉末元素围绕Re-Fe-B晶粒的晶界分布但是非常少的元素在晶界上时，可以抑制剩余磁通密度降低，从而体现高矫顽力。然而，这种方法具有以下问题：合金粉末的元素在烧结时可以扩散到颗粒中。因此，可能会降低效果。
[0009] 最近，已经开发了烧结Nd-Fe-B永磁体接着使稀土元素从磁体表面扩散到晶界的方法，并且将这种方法称为晶界扩散法。
[0010] 通过将稀土金属等蒸发或溅射在Nd-Fe-B磁体表面上接着对其进行加热、或通过将稀土无机化合物粉末涂覆在烧结体表面上接着对其进行加热，通过形成膜进行晶界扩散法。使沉积在烧结体表面上的稀土原子通过热处理经由烧结体组合物的晶界部分扩散到烧结体中。
[0011] 因此，可以在烧结体主相晶粒内的晶界部分上或晶界部分周围以非常高的浓度集中稀土元素，因此，与在上述二元合金法的情况下相比形成了更理想的组织。此外，磁特性反映该组织形式，并且更显著地表示剩余磁通密度的保持性和高矫顽力。
[0013] 此外，与溅射或蒸发方法相比，将稀土无机化合物粉末涂覆在烧结体表面上、然后对其进行加热的方法是非常简单的涂覆方法，并且该方法具有高生产率的优势，即，即使当在加工过程中大规模对工件装料时在磁体之间没有沉积。然而，存在的缺点在于，在粉末和磁体成分之间通过取代反应使稀土元素扩散，因此难以将它们大量引入到磁体中。
[0014] 另一方面，还开发了将钙或氢化钙粉末混合到稀土无机化合物粉末中并且将其涂覆在磁体上的方法，并且在该方法中，通过在热处理期间的钙还原反应使稀土元素还原随后扩散。这在大规模引入稀土元素方面是优异的方法，但它具有的缺点在于，钙或氢化钙粉末的处理是不容易的并且可能降低生产率。
[0015] 关于晶界扩散法，一种技术将稀土元素粘附至NdFeB烧结磁体表面以便防止矫顽力的降低(当为了变薄等目的加工NdFeB烧结磁体表面时矫顽力降低)，但是存在的问题在于，矫顽力的提高效果是不足的。
[0016] 此外，存在通过在NdFeB烧结磁体表面上扩散稀土元素抑制在高温下产生的不可逆退磁的技术，但是这也证明了在矫顽力中不足的提高。
[0018] 在磁体基底表面上涂覆稀土无机化合物粉末的方法具有低加工成本的优势，但是它具有的问题在于，矫顽力的提高程度不是很高，或者效果是不均匀的。特别地，稀土无机化合物防止纯稀土元素扩散到晶界扩散中，随后稀土无机化合物保留在磁体内部，从而限制了矫顽力的提高。并且，在晶界扩散之后在磁体表面上除去氧化膜的处理具有的问题在于，它会引起对晶界扩散工艺如降低扩散深度的限制，并且当制造磁体时增加了处理的量。
[0020] 本公开内容已经努力解决上述与现有技术相关的问题。
[0021] 本公开内容的一个方面提供了晶界扩散法(grain boundary diffusion method)以及由此制造的稀土永磁体，该晶界扩散法抑制烧结磁体的剩余磁通密度并且有效提高了矫顽力。
[0022] 此外，本公开内容的另一个方面提供了用于制造稀土永磁体的方法以及由此制造的稀土永磁体，该方法产生了耐腐蚀性同时进行晶界扩散法以便使加工的量最小化从而在晶界扩散以后除去氧化膜。
[0023] 本公开内容的其它方面不限于上述方面，并且根据下面的描述，对于本领域技术人员来说，本公开内容的其它未描述的方面将变得显而易见。
[0024] 在一个方面，本公开内容提供了一种用于制造稀土永磁体的方法，包括制造NdFeB2 2
烧结磁体的步骤。将晶界扩散材料以包含合金粉末、和Re氧化物或Re 氟化物的混合粉末
1
形式设置在NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉末含有ReaMb或M。加热晶界扩散材料从
1 2
而使Re、Re和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶
1 2
界部分区域中。Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物(metal compound)，并且0.1
烧结磁体的步骤。将晶界扩散材料以包含合金粉末、和Re氧化物或Re 氟化物的混合粉末
1
形式设置在NdFeB烧结磁体的表面上，所述合金粉末含有ReaMb或M。加热晶界扩散材料从
1 2
而使Re、Re和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶
1 2
界部分区域中。Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素，M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物(metal compound)，并且0.1
[0025] 金属M可以保留在NdFeB烧结磁体的表面上。
[0026] 基于晶界扩散材料的总重量，晶界扩散材料可以包含以0.25至1wt％的量的Cu。
[0027] 将晶界扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的表面上的步骤可以包括喷涂法(spray method)、悬浮粘附法(suspension adhering method)或滚镀处理法(barrel painting method)。
[0028] 加热晶界扩散材料的步骤可以包括以下步骤：将晶界扩散材料第一次加热到700至950℃之间的温度，将晶界扩散材料第一次快速冷却到室温，将晶界扩散材料第二次加热到480至520℃之间的温度，以及将晶界扩散材料第二次快速冷却到室温。
[0029] 加热晶界扩散材料的步骤可以包括以下步骤：将晶界扩散材料第一次加热到700至950℃之间的温度，将晶界扩散材料缓慢冷却到600℃，将晶界扩散材料第一次快速冷却到室温，将晶界扩散材料第二次加热到480至520℃之间的温度，以及将晶界扩散材料第二次快速冷却到室温。
[0030] 将晶界扩散材料第一次快速冷却到室温的步骤可以包括将晶界扩散材料的温度每分钟下降20℃以上。
[0031] 可以通过将晶界扩散材料设置在NdFeB烧结磁体的表面上制造稀土永磁体，该晶1 2 2
界扩散材料由包含含有ReaMb或M的合金粉末；和Re 氧化物或Re 氟化物的混合粉末形成。
1 2
加热晶界扩散材料从而使Re、Re和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧
1 2
结磁体主相晶粒的晶界部分区域中。Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素；M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物；0.1
界扩散材料由包含含有ReaMb或M的合金粉末；和Re 氧化物或Re 氟化物的混合粉末形成。
1 2
加热晶界扩散材料从而使Re、Re和M中的至少一种扩散到烧结磁体内部的晶界部分或烧
1 2
结磁体主相晶粒的晶界部分区域中。Re和Re 各自是选自由镝、铽、钕、镨、和钬组成的组中的稀土元素；M是由铜、锌、锡、和铝组成的金属化合物；0.1
[0032] Re2氧化物可以是TbHx或DyHx，并且Re2氟化物是TbFx或DyFx，其中1≤x≤n，n是大于1的自然数。
[0033] 每种合金粉末的粒径可以是2至10μm。
[0034] 基于稀土永磁体的总重量，NdFeB烧结磁体可以包括30至35wt％的包含Dy、Tb、Nd和Pr的稀土材料；0至10wt％的包含Co、Al、Cu、Ga、Zr和Nb的过渡金属；10wt％B；以及余量的Fe。
[0035] 在下文中讨论本发明构思的其它方面和实施方式。
[0036] 应理解的是，如在本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括广义的机动车辆，如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆(passenger automobile)；包括各种艇和船的水运工具；航空器等，并且包括混合动力车辆(hybrid vehicle)、电动车辆、插入式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle)、氢动力车辆和其他可替代燃料车辆(例如，源自除了石油之外的资源的燃料)。如在本文中提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。
附图说明
附图说明
[0037] 现在将参照在下文中仅以说明的方式提供的附图示出的其一些示例性实施方式来详细描述本发明构思的上述和其它特征，因此不限制本发明的构思。
[0038] 图1(a)-1(c)是示出了根据本发明构思的实例的稀土永磁体的制造步骤的示例性图。
[0039] 应当理解的是，附图不必按比例，呈现示出本发明构思基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。在本文中公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方位、位置、以及形状将由特定的预期应用和使用环境部分地确定。
[0040] 在图中，参考数字是指贯穿附图的几幅图的本发明构思的相同或等效部件(部分)。
具体实施方式
[0041] 在下文中，现在将详细地提及本发明构思的各种实施方式，在附图中示出了并且在下面描述了本发明构思的实例。尽管将结合示例性实施方式描述本发明构思，然而将理解的是，本说明书并不旨在将本发明构思限于那些示例性实施方式。相反，本发明构思旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可以包括在由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围内的各种替换、修改、等价物和其他实施方式。
[0042] 通过采用有效提高烧结磁体的矫顽力同时抑制剩余磁通密度降低的晶界扩散法，并且通过添加由Cu、Zn、Sn和Al组成的金属化合物给予磁体耐腐蚀性同时进行晶界扩散工艺，设计本发明的构思从而使加工的量最小化从而在晶界扩散以后去除氧化膜。
[0043] 现在将描述对本发明构思所采用的晶界扩散法。当将含有Dy或Tb的晶界扩散材料20，30粘附在NdFeB烧结磁体10的表面上并加热到700至1000℃时，在磁体表面上的Dy或Tb通过烧结磁体的晶界40进入到烧结磁体中。
[0044] 在烧结磁体的晶界40中，存在含有较高量的稀土元素的被称为富相的晶界相。在NdFeB-类烧结磁体的情况下，因为相对于磁体颗粒的熔化温度，富Nd相较低的熔化温度，所以富Nd相在700至1000℃的加热温度处熔化，从而使Dy或Tb原子溶解于晶界40处的液体中，并且从烧结磁体10的表面扩散到烧结磁体中。
[0045] 晶界扩散材料20，30通过液体比通过固体可以扩散得更快，并且因此，Dy或Tb原子通过熔化液体型晶界70扩散到晶粒80的内部比从固体晶界40扩散至晶粒50的内部更快。
[0046] 因此，在本发明构思中，通过使用在固体型晶界和液体型晶界之间的晶界扩散速率的差异，将热处理的温度和时间设定为适当值，从而在非常接近于整个烧结磁体10范围内的烧结磁体中的主相颗粒晶界的区域(表面区域)处可以获得高浓度的Dy或Tb。
[0047] 当通过液体型晶界增加晶粒中Dy或Tb的浓度时，磁体的剩余磁通密度(Br)降低，但是Dy或Tb的浓度仅仅在各个主相颗粒的表面区域处增加。由此，在整个主相颗粒范围内，剩余磁通密度(Br)大多数不会降低。
[0048] 因此，根据本发明的构思，通过采用如上所述的晶界扩散法可以制造高性能的磁体，该磁体具有比NdFeB烧结磁体更高的矫顽力(HcJ)并且不降低其剩余磁通密度(Br)。
[0049] 现在将描述用于制造本发明构思的稀土永磁体的方法。通过在NdFeB类烧结磁体上涂覆含有选自Dy、Tb、Nd、Pr和Ho中的任一种元素的粉末并且对其进行加热，将粉末中的Re(稀土)扩散通过NdFeB类烧结磁体中的晶界的工艺。并且，为了在NdFeB烧结磁体1 1
表面上采用晶界扩散法，将由含有ReaMb或M(其中，Re 是选自Dy、Tb、Nd、Pr和Ho中的任一种稀土元素；M是由Cu、Zn、Sn和Al组成的金属化合物；并且a和b表示原子％，其中，
2 2
0.12 2
Re氧化物是TbHx或DyHx，Re氟化物是TbFx或DyFx，以及x是原子数并且1≤x≤n，n是大于1的自然数)形成的混合粉末用作晶界扩散材料20，30。
表面上采用晶界扩散法，将由含有ReaMb或M(其中，Re 是选自Dy、Tb、Nd、Pr和Ho中的任一种稀土元素；M是由Cu、Zn、Sn和Al组成的金属化合物；并且a和b表示原子％，其中，
2 2
0.1
Re氧化物是TbHx或DyHx，Re氟化物是TbFx或DyFx，以及x是原子数并且1≤x≤n，n是大于1的自然数)形成的混合粉末用作晶界扩散材料20，30。
[0050] 在晶界扩散材料20，30呈现在烧结磁体10的表面上的情况下，通过对其进行加1 2
热，使Re、Re和M中的至少一种原子在晶界40，70处扩散到烧结磁体10以及烧结磁体的主相晶粒中的晶界部分的附近区域，并且金属化合物M的一部分保留在磁体表面60上。
热，使Re、Re和M中的至少一种原子在晶界40，70处扩散到烧结磁体10以及烧结磁体的主相晶粒中的晶界部分的附近区域，并且金属化合物M的一部分保留在磁体表面60上。
[0051] 而且，在金属化合物M中包含的Cu具有耐氧化性，并且这可以提高磁体表面60上的耐腐蚀性，而且由于在晶界扩散期间利用Cu对磁体表面进行表面处理的效果，所以可以排除在磁体加工后的表面处理涂覆。此外，构成金属化合物M的原子中的Cu、Zn和Al具有与NdFeB烧结磁体优异的结合力和涂覆耐腐蚀性。
[0052] 在另一方面，具有相对低的熔点的Cu可以通过加热熔化并且在将Re2氧化物或Re2氟化物还原成稀土元素中发挥作用。因此，高含量的纯稀土成分(Dy，Tb等)可以扩散到磁体晶界中。因此，在NdFeB烧结磁体颗粒的表面上，NdFeB结合于纯稀土成分(Dy，Tb等)，随后转换成DyFeB或TbFeB等。DyFeB或TbFeB具有高各向异性能量，从而体现高矫顽力。
[0053] 在另一方面，在烧结磁体的晶界处存在的许多富Nd相是首先发生腐蚀的位点，因为由于Nd的低标准还原电势，当它们接触氧或温度变化时，它们容易被腐蚀。
[0054] 在本发明的构思中，虽然具有低熔点，但是包含具有相对低的熔点的Cu的晶界扩散材料扩散到晶界中，随后结合于晶界的富Nd相，从而形成富NdCu相化合物(NdCu rich phase compound)。因此，增大了标准还原电势，并且可以另外获得抑制腐蚀的效果。
[0055] 此外，根据本发明的构思，因为通过Cu、Zn、Sn或Al以化合物形式分布磁体表面60，所以自然形成耐腐蚀性，并且抑制了在磁体表面60上氧化膜的形成。因此，可以防止通过研磨磁体厚度除去氧化膜的单独处理工艺降低磁体厚度的问题。
[0056] 本发明构思的NdFeB烧结磁体10可以位于组合物中，其中，包含Dy、Tb、Nd和Pr的稀土的总重量比为30至35wt％，包含Co、Al、Cu、Ga、Zr和Nb的过渡金属的总重量比是0至10wt％，B是10wt％，并且Fe是余量。
[0057] 用于制造本发明构思的NdFeB烧结磁体的方法如下。
[0058] i)首先，按照前面描述的NdFeB烧结磁体的重量比混合组成材料，并且在高频熔炼炉中通过加热至1300至1550℃溶解混合物，以及使用带铸造法(薄带铸造法，strip cast method)制造NdFeB合金。
[0059] ii)然后，通过氢化和脱氢将NdFeB磁体合金粉碎成粗粉末，并且使用气流粉碎机(jet mill)在惰性气体气氛下将NdFeB合金微细粉碎至3至5μm的尺寸。
[0060] iii)然后，通过使用其中磁场方向垂直于形成方向的磁场形成系统制造粉碎的NdFeB合金的模制体(molded body)，然后在真空或惰性气体气氛中，通过烧结并加热模制体来形成NdFeB烧结磁体。
[0062] 当制造NdFeB烧结磁体时，使晶界扩散材料附着或粘附至NdFeB烧结磁体表面，并1 2 2
且①含有ReaMb或M的合金粉末，和②Re 氧化物或Re 氟化物粉末的混合粉末用作为晶界扩散材料。
且①含有ReaMb或M的合金粉末，和②Re 氧化物或Re 氟化物粉末的混合粉末用作为晶界扩散材料。
[0063] 本发明构思的Re2氧化物或Re2氟化物可以包含在稀土金属之中的Tb或Dy，并且根据应用还可以使用其中与稀土材料(Tb，Dy)一起包含过渡金属(T)的合金。
[0064] 作为本公开内容的晶界扩散材料，①的合金粉末和②的粉末的混合粉末可以如下制备。
[0065] 1.制备Re2氧化物(例如TbH2、DyH2、TbH3、DyH3、TbH、DyH等)和金属化合物M的混合物。
[0066] 2.使Re2氧化物或Re2氟化物与金属化合物M一起合金化，然后对其进行粉碎从而形成混合粉末。
[0067] (例如，在Re2TCu或Re2TBCu的粉末中，Re2可以是选自Dy、Tb、Nd、Pr和Ho中的任2 2
一种，并且在总合金中，Re可以是以10至70wt％的量。但是，Re 的含量可以高于在NdFeB中包含的总稀土含量。T可以是过渡金属，例如Co、Ni和Fe)。
一种，并且在总合金中，Re可以是以10至70wt％的量。但是，Re 的含量可以高于在NdFeB中包含的总稀土含量。T可以是过渡金属，例如Co、Ni和Fe)。
[0068] 3.在约850℃加热Re2氧化物和金属化合物M从而使它们熔化或处于固溶锭(solid solutioned ingot)状态，随后使用球磨机等对其进行粉碎从而形成混合粉末。
[0069] 如上所述的混合粉末型晶界扩散材料可以含有以0.25％至1％的浓度的Cu。
[0070] 当由Zn、Cu、Sn和Al组成的金属化合物M中Cu的量小于0.25％时，在磁体表面上存在降低的矫顽力提高效果并且不存在耐腐蚀性提高效果，并且当铜的量超过1％时，耐腐蚀性具有最低限度的提高，但是Cu渗透至烧结磁体颗粒的内部，从而在晶界扩散处理之后烧结体的矫顽力(HcJ)变得比不添加Cu的情况下更低。
[0071] 在另一方面，当在晶界扩散材料中Cu的量为0.25％至1％时，因为在晶界扩散处理期间在磁体表面涂覆一部分Cu，所以它不影响烧结磁体的剩余磁通密度，从而它并不影响磁体的磁特性。
[0072] 在本公开内容中，可以以2至10μm的粒径形成包含Cu的合金粉末20，并且当粒径是约2至3μm时，粉末对于磁体表面具有良好的粘附性，并且表面层在晶界扩散处理之后起到作为用于防止腐蚀的膜的作用。因此，可以降低涂覆成本，并且可以减少预处理成本，例如在涂覆之前的酸洗等。
[0073] 如果以1μm或更小的粒径形成合金粉末20，则可能会增加制造成本并且合金粉末可能易于被氧化。
[0074] 而且，因为子μm水平的金属化合物M的粉末可以易于被氧化，所以可以在高真空-5气氛(×10 托或更小)中或在惰性气氛中进行晶界扩散和混合粉末处理。
[0075] 图1(a)示出了涂覆在NdFeB烧结磁体10的表面上的晶界扩散材料，即，合金粉末2 2
20和Re氧化物或Re 氟化物30的图像，并且根据本发明的构思，可以通过喷涂法或使用悬浮液的粘附法进行涂覆晶界扩散材料。
20和Re氧化物或Re 氟化物30的图像，并且根据本发明的构思，可以通过喷涂法或使用悬浮液的粘附法进行涂覆晶界扩散材料。
[0077] 此外，可以通过滚镀处理法进行涂覆晶界扩散材料，并且滚镀处理法是通过将粘合剂材料如液体石蜡涂覆在NdFeB烧结磁体的表面上形成粘合层，将晶界扩散材料的混合粉末与具有约1mm直径的金属小球或陶瓷小球(冲击介质)混合，将烧结磁体插入到混合物中接着对其进行振动搅拌的方法，从而通过冲击介质将晶界扩散材料的混合粉末推动至粘合层，因此将混合粉末涂覆在烧结磁体的表面上。
[0078] 在本公开内容中，在NdFeB烧结磁体表面上的晶界扩散层的厚度可以是5μm至150μm。当厚度超过150μm时，含有昂贵的稀土元素的晶界扩散材料的晶界扩散变得困难，而当厚度小于5μm时，通过晶界扩散处理的矫顽力提高效果是不充分的。
[0079] 在另一个方面，图1(b)和1(c)示出了通过将晶界扩散材料涂覆在NdFeB烧结磁体表面上接着对其进行加热而扩散到烧结磁体中的晶界部分或烧结磁体主相晶粒的晶界1 2
部分区域的Re、Re和M中的至少一种的图像。
部分区域的Re、Re和M中的至少一种的图像。
[0080] 可以通过在惰性气体或真空气氛(10-5托或更小)下将利用晶界扩散材料涂覆的NdFeB烧结磁体加热到700至950℃持续1至10小时，将其快速冷却到室温，将其再次加热到480至520℃范围的温度，然后将其再次快速冷却到室温，进行在晶界扩散工艺期间的加热。
[0081] 此外，可以通过在惰性气体或真空气氛(10-5托或更小)下将利用晶界扩散材料涂覆的NdFeB烧结磁体加热到700至950℃，将其缓慢冷却到高达600℃接着将其快速冷却到室温，将其再次加热到480至520℃范围的温度，接着将其再次快速冷却到室温，进行本发明构思的晶界扩散工艺的另一种热处理方法。
[0082] 本发明构思的热处理的特征在于与现有技术不同的快速冷却，并且可以通过注入惰性气体如Ar或N2进行快速冷却以使温度每分钟下降20℃以上。
[0083] 在现有技术中，通过其中以每分钟约5℃下降温度的缓慢冷却，而不是快速冷却，进行热处理。与此相比，利用快速冷却处理的本公开内容的磁体示出了矫顽力提高5％或更多，因为快速冷却抑制了在500至600℃的范围内α相(杂质相)的形成、和在缓慢冷却期间产生的劣化矫顽力的晶粒生长。
[0084] 实施例
[0085] 以下实施例示出了本发明的构思，并且不旨在对其进行限制。
[0086] 表1
[0087]原子 Nd Pr Dy Tb Co B Al Cu C O Fe
Wt％ 22 3 3 2 1 1 0.5 0.1 0.01 0.01 余量
Wt％ 22 3 3 2 1 1 0.5 0.1 0.01 0.01 余量
[0088] 首先，在本公开内容中，为了确认稀土永磁体的磁特性的提高，制造NdFeB烧结磁体，并且在上面的表1中示出了其成分和组成。
[0089] 表2
[0090]2 2
[0091] 根据表1中的组成，将合金粉末和稀土化合物(Re氧化物或Re 氟化物)作为晶界扩散材料涂覆在形成的烧结磁体上，在800℃下加热4小时，然后快速冷却从而获得实施例1至5，并且在表2中示出了其磁特性。
[0092] 在上面的表2中，示出了通过不添加含有Cu的合金粉末、在800℃加热4小时随后缓慢冷却制备的比较例1至3的磁特性。
[0093] 如在上面的表2中所示，与比较例1至3相比，没有降低本发明构思的实施例1至5中，矫顽力(Br)和剩余磁通密度，并且作为盐喷涂测试(salt spray test)(SST)的结果，耐腐蚀性提高60％或更多。
[0094] 因此，本发明构思提供了一种稀土永磁体，该稀土永磁体与现有的磁体相比增加了对磁体(magnet body)的耐腐蚀性，降低了昂贵的稀土元素的添加比率，并且还确保了磁特性如矫顽力和剩余磁通密度。
[0095] 本发明构思的稀土永磁体及其制造方法具有提供晶界扩散法和由此制造的稀土永磁体的效果，该晶界扩散法抑制了烧结磁体的剩余磁通密度降低并且也有效提高了矫顽力。
[0096] 此外，本发明构思具有降低稀土永磁体的制造成本并且简化制造工艺的效果，因为它在进行晶界扩散法同时产生了耐腐蚀性，从而使加工的量最小化以在晶界扩散以后除去氧化膜。
[0097] 即，本发明构思提供了晶界扩散磁体的耐腐蚀性，提高了磁特性如矫顽力和剩余磁通密度，并且还使用更便宜的Cu、Zn、Sn和Al，而不是现有的用于晶界扩散法的材料。因此，它可以降低制造成本，因为它可以减少或替换昂贵的稀土金属。
[0098] 已经参照其多个实施方式详细描述了本发明的构思。然而，本领域技术人员将要理解的是，在不脱离本发明构思的原则和精神的情况下，可以在这些实施方式中进行改变，本发明构思的范围在所附权利要求及其等价物中限定。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 三价彩锌的滚镀方法 | 2020-05-16 | 110 |
| 高效滚镀清洗系统 | 2020-05-16 | 638 |
| 翻斗式滚镀机 | 2020-05-11 | 278 |
| 试验用小型滚镀装置 | 2020-05-18 | 714 |
| 一种新型电镀滚镀装置 | 2020-05-18 | 828 |
| 滚镀装置 | 2020-05-11 | 390 |
| 滚镀卸料装置 | 2020-05-12 | 978 |
| 滚镀用电镀液及电池钢壳滚镀方法 | 2020-05-14 | 501 |
| 滚镀装置 | 2020-05-14 | 623 |
| 滚镀装置 | 2020-05-14 | 725 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈