本發(fā)明涉及磁性材料領(lǐng)域,特別涉及一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑及含有該晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體。
背景技術(shù):
矯頑力是永磁材料自身性能抵御外界磁場(chǎng)變化的一種能力。隨著磁性器件,尤其是信息、通訊、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所用器件(如HDD、FDD、CD-ROM、FAX等)向小型化、輕型化、高速化、低噪聲化方向發(fā)展,人們對(duì)高矯頑力永磁材料的需求不斷增大。材料的矯頑力越高,表明它抗退磁能力越強(qiáng),產(chǎn)生的磁場(chǎng)越不容易受外界干擾。同時(shí),材料的矯頑力高,具有較好的溫度穩(wěn)定性,可在較高的溫度下工作。同時(shí)其負(fù)載性可低一些,磁體可做得更薄一些,有利于永磁體薄型化和輕量化。而且,材料的高矯頑力化有利于提高材料的磁能積。所以,在要求穩(wěn)定的高靜磁場(chǎng)的馬達(dá)以及擴(kuò)音器等小型馬達(dá)、電動(dòng)機(jī)以及核磁共振等大型儀器設(shè)備等方面的應(yīng)用,高矯頑力磁體材料有其獨(dú)到之處。
目前市場(chǎng)上通過(guò)添加鏑元素作為增強(qiáng)釹鐵硼磁體矯頑力的添加劑,但金屬鏑為重稀土元素,價(jià)格較高,通過(guò)使用其他物質(zhì)代替金屬鏑,可以降低成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決重稀土元素作為增強(qiáng)釹鐵硼磁體矯頑力的添加劑成本較高的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:55至65wt%;
銅:25至35wt%;
錫:5至15wt%。
晶界擴(kuò)散添加劑是一種添加劑,晶界是一種晶體學(xué)名稱(chēng)。
優(yōu)選地,該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為600℃至730℃。
軟化是晶體變軟的溫度,軟化時(shí)晶體可以進(jìn)行加工。熔化是金屬熔化的溫度,是合金制備的方式。
進(jìn)一步地,該釹鐵硼磁體由如權(quán)利要求1或2所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)600℃以上溫度熱壓成各向異性磁體。
本發(fā)明制備的釹鐵硼磁體是將含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁粉(快淬釹鐵硼磁粉)混合,經(jīng)熱壓和熱變形制成磁體。
快淬磁體:經(jīng)真空熔煉成的Nd-Fe-B永磁合金,以熔融狀態(tài)處在惰性氣氛保護(hù)的石英坩堝中,當(dāng)在壓力作用下經(jīng)過(guò)容器底部細(xì)孔噴射到高速旋轉(zhuǎn)的水冷銅輥的外緣上,以105~106℃/S速度冷卻,形成非晶態(tài)或微晶的窄薄帶,再制成粉,由此制成的磁體稱(chēng)為快淬磁體。有利于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、連續(xù)化;產(chǎn)品內(nèi)稟矯頑力及磁化強(qiáng)度都很高,缺點(diǎn)磁能積較低,一般60~80kJ/m3(8~10MGOe)。
更進(jìn)一步地,Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.1%至1%。
優(yōu)選地,Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于325目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)往釹鐵硼磁體中添加Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,可以使得釹鐵硼磁體矯頑力獲得改善,在生產(chǎn)中可以用Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑代替含有稀土元素的添加劑(如Nd-Cu或Pr-Cu晶界擴(kuò)散添加劑),在添加劑中不使用稀土元素也能使得制備而成的釹鐵硼磁體具有較高的矯頑力。
附圖說(shuō)明
圖1為熱變形磁體矯頑力隨添加劑含量的變化;
圖2為熱變形磁體磁能積隨添加劑含量的變化。
具體實(shí)施方式
為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果,以下結(jié)合實(shí)施方式以及附圖詳予說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:55wt%;
銅:30wt%;
錫:15wt%。
該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為600℃至650℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)600℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.1%;Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于325目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
實(shí)施例2
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:58wt%;
銅:28wt%;
錫:14wt%。
該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為630℃至680℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)650℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.3%;Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于300目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
實(shí)施例3
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:60wt%;
銅:35wt%;
錫:5wt%。
該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為650℃至700℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)700℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.5%;Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于280目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
實(shí)施例4
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:62wt%;
銅:32wt%;
錫:6wt%。
該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為680℃至715℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)750℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的0.7%;Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于250目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
實(shí)施例5
一種Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑,該晶界擴(kuò)散添加劑包括銀、銅、錫,以擴(kuò)散添加劑總質(zhì)量為100%,銀、銅、錫的質(zhì)量百分含量分別為:
銀:65wt%;
銅:25wt%;
錫:10wt%。
該晶界擴(kuò)散添加劑的軟化和熔化溫度區(qū)間為700℃至730℃。
一種含有Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑的釹鐵硼磁體,該釹鐵硼磁體由如上述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑與釹鐵硼磁體混合后經(jīng)800℃以上溫度熱壓成各向異性磁體;所述的Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為釹鐵硼磁體重量的1%;Ag-Cu-Sn晶界擴(kuò)散添加劑以小于或等于230目粉末狀與釹鐵硼磁體粉末進(jìn)行混合。
實(shí)施例6
添加上述晶界擴(kuò)散添加劑于釹鐵硼磁體并測(cè)試其性能,將材料將Ag,Cu,Sn金屬按60wt%Ag-30wt%Cu-10wt%Sn比例配料,感應(yīng)融化并快淬和破碎成小于325目粉末,然后按晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為磁體重量的0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%、0.7wt%、0.9wt%的比例與快淬MQU-F粉末均勻混合后在600℃熱壓和在730℃熱變形成各向異性磁體。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果如圖1、圖2所示,由附圖可知,當(dāng)晶界擴(kuò)散添加劑添加重量為磁體重量的0.7wt%時(shí),熱變形磁體的(BH)max是44MGOe,熱變形磁體的內(nèi)稟矯頑力為是16kOe,比無(wú)晶界擴(kuò)散添加劑用同樣熱壓熱變形工藝制備的磁體的內(nèi)稟矯頑力高1.9kOe,但磁能積無(wú)顯著變化,證明低熔點(diǎn)無(wú)稀土60wt%Ag-30wt%Cu-10wt%Sn晶界擴(kuò)散添加劑能有效改善矯頑力,并且對(duì)磁能積沒(méi)有影響。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容以附圖所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。