專利名稱：永磁材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及永磁材料的制造方法。
Croat1985年1月29日的轉(zhuǎn)讓給美國(guó)通用汽車公司的美國(guó)4，496，395號(hào)專利在其說(shuō)明書中論述了過(guò)去是如何用釤和鈷(以及其他材料)制造永磁材料的。該說(shuō)明書指出，這些元素由于其數(shù)量稀少而很昂貴，因而不宜用于磁體的大量生產(chǎn)。該說(shuō)明書于是指出，人們已懂得了用原子量較低的稀土元素代替釤和用鐵代替鈷來(lái)制造永久磁體的必要性，但并沒有能取得成功。最后，該說(shuō)明書公開了一種綜合采用這些元素來(lái)制造磁性材料的方法，這種方法包括以下幾個(gè)工序制取一種鐵和一種以上稀土元素的混合料，加熱這種混合料來(lái)制取一種均質(zhì)的熔融合金，將這種熔融的合金在一種使其基本上瞬時(shí)固化的速度下急冷，從而使其在急冷后形成一種具有特有的至少約5000Oe的室溫矯頑磁性的合金。該說(shuō)明書還公開了由此得出的產(chǎn)品。
以后，Croat1989年2月7日的轉(zhuǎn)讓給美國(guó)通用汽車公司的美國(guó)4，802，931號(hào)專利在其說(shuō)明書中論述了一種用鐵、硼和低原子量稀土元素如釹和鐠制成的新的高強(qiáng)度磁性合金。所涉及的方法還是將混合料熔融后進(jìn)行快速急冷。
本發(fā)明的目的在于提供另一種制造包含有上述不太昂貴和稀少的元素的永磁材料的改進(jìn)的方法，并提出另一種改進(jìn)的產(chǎn)品。
本發(fā)明提供一種制造室溫永磁材料的方法，此方法包括以下幾個(gè)工序。
(1)制取一種鐵、釹和其他元素的混合料;
(2)加熱此混合料;
(3)冷卻此混合料;
其特征是(4)將各元素磨成粉料而使混合料的粒度小于10μm;
(5)此混合料按原子量百分比大致包含釹(Nd)不大于50%鈷(Co)不大于4%鏑(Dy)不大于20%硼(B)不大于15%鉬(Mo)不大于12%鈮(Nb)不大于15%余量為鐵(Fe)和雜質(zhì);
(6)將此混合料在加熱前壓制成所需最后形狀;
(7)制備粒狀材料、混合和壓制是在低氧和無(wú)水分的環(huán)境中進(jìn)行的;
(8)加熱時(shí)，應(yīng)周期性地升溫，每個(gè)周期包括一快速升溫期和隨后的一大體上的等溫期;
(9)升溫持續(xù)到達(dá)燒結(jié)溫度為止;
(10)使混合料較緩慢地冷卻。
以上工序(7)中所述低氧環(huán)境最好為真空或惰性氣體環(huán)境。
本發(fā)明還提供用上述方法制成的永磁材料。
本發(fā)明與新近的Croat所述內(nèi)容相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是所得出的材料具有更好的性能。首先，本發(fā)明的材料具有明顯改進(jìn)的磁性，特別是矯頑磁性提高了一倍。其次，此材料適于進(jìn)行抗腐蝕的電鍍，從而明顯地延長(zhǎng)其使用壽命。第三，此材料能耐較高的溫度。第四，該方法便于自動(dòng)化。
現(xiàn)對(duì)本發(fā)明參照附圖更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明，附圖中

圖1為加熱時(shí)溫度對(duì)時(shí)間的曲線圖;
圖2為本發(fā)明十種磁性材料的特性圖表;
圖3a-3f所示為十種材料中六種材料的磁和物理的特性曲線以及退磁曲線;
圖4為本發(fā)明材料性能與現(xiàn)有技術(shù)材料性能之間的比較圖表。
作為一個(gè)實(shí)例，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的方法和從中得出的產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明?；旌狭辖M分的原子量百分比為(1)釹(Nd)30-35%
(2)鐵(Fe)60-67%(3)鈷(Co)1-4%(4)鏑(Dy)1-4%(5)硼(B)0.8-1.2%(6)鈮(Nb)0.6-1.0%%(7)鋁(Al)0.4-0.8%可以外加一種或一種以上的以下元素，其量不得超過(guò)以下示出的原子量百分比規(guī)定值A(chǔ)l15%,Bi10%,Cr12%,Ge10%,Hf10%,Mn12%,Ni12%,Sb5%,Si10%,Sn5%,Ta15%,Ti8%,Y15%,W15%,Zn5%,Pr30%,Y30%,Zr10%,Mo12%。
將以上原子元素用噴射磨機(jī)磨成粉料并混合，粒度為0.1-10μm。再將混合料壓制成所需最后形狀并對(duì)其進(jìn)行磁化。磨碎、混合和壓制是在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行的。在對(duì)成形坯料進(jìn)行加熱時(shí)，按圖1所示曲線進(jìn)行升溫直至達(dá)到燒結(jié)溫度為止，然后進(jìn)行自然冷卻。最后，對(duì)所得永磁體進(jìn)行電鍍。
較緩慢的冷卻是指以與美國(guó)4，496，395號(hào)專利所述冷卻速度相比較慢的速度進(jìn)行冷卻。在優(yōu)選的實(shí)施例中，燒結(jié)材料的冷卻速度不超過(guò)75℃/min，最好不超過(guò)50℃/min，甚至不超過(guò)35℃/min。
為取得本發(fā)明的產(chǎn)品，一般必須減少熱量的輸入以造成一些大體上等溫的周期。通過(guò)按現(xiàn)行說(shuō)明書的規(guī)定所進(jìn)行的常規(guī)的試驗(yàn)，專業(yè)人員是可以作出合理的熱處理規(guī)范的。
也可以不在氮?dú)鈿夥罩卸谝欢ǖ恼婵栈蛟谀撤N惰性氣體如氦氣、氖氣、氬氣或氫氣的環(huán)境中進(jìn)行磨碎、混合和壓制工序。
作為對(duì)上述各工序的一種修改，可在加熱前在混合料中添加一種樹脂，大部分的樹脂在加熱時(shí)在真空中消失，僅剩下少量的樹脂，如2%的重量，留在完成的磁性材料內(nèi)。
圖2為一圖表，示出用上述方法由上述組分所制成的材料的磁性能，并示出不同的組分百分比所造成的材料之間的各種差異。圖3c-3f示出其他一些詳情。
圖4為一圖表，用以簡(jiǎn)明地比較本發(fā)明的磁性材料(燒結(jié)Nd-Fe-B)、新近公開的Croat的專利所述磁性材料(融合Nd-Fe-B)的傳統(tǒng)的磁性材料(SmCo5和Sm2Co17)的性能。
權(quán)利要求
1.一種制造室溫永磁材料的方法，此方法包括以下幾個(gè)工序(1)制取一種鐵、釹和其他元素的混合料；(2)加熱此混合料；(3)冷卻此混合料；其特征是(4)將各元素磨成粉料而使其混合料的粒度小于10μm；(5)此混合料按原子量百分比包含不大于50%的釹(Nd)不大于4%的鈷(Co)不大于20%的鏑(Dy)不大于15%的硼(B)不大于12%的鉬(Mo)不大于15%的鈮(Nb)(6)將此混合料壓制成加熱前的最后形狀；(7)制備粒狀材料、混合和壓制是在一種低氧和無(wú)水分的環(huán)境中進(jìn)行的；(8)加熱時(shí)應(yīng)周期性地升溫，每個(gè)周期包括一個(gè)快速升溫期和隨后的一個(gè)大體上的等溫期；(9)升溫持續(xù)到達(dá)到燒結(jié)溫度為止；(10)使混合料較緩慢地冷卻。
2.一種由以上方法制成的永磁材料。
全文摘要
一種磁性材料及其制造方法，此磁性材料由粒度為10μm或小于10μm、原子量百分比為60—67％的Fe、30—35％的Nd、1—4％的Dy、0.8—1.2％B和0.6—1.0％Nb的混合料構(gòu)成，此混合料在無(wú)水分的條件下壓制成型并燒結(jié)，制成品作緩慢冷卻。
文檔編號(hào)H01F1/08GK1076544SQ9210178
公開日1993年9月22日 申請(qǐng)日期1992年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月16日
發(fā)明者李清華 申請(qǐng)人:李清華