專利名稱：一種耐溫鐵基稀土永磁體的制造方法
鐵基稀土永磁合金從1983年問世以來，由于其性能優(yōu)越，取材容易，價格適中，得到了飛速發(fā)展。然而，該種合金存在使用溫度較低和耐腐蝕性差兩大缺點。為此，有好多專利提出解決方案；在提高鐵基稀土永磁體耐熱性方面，大多采用復(fù)合添加Co_Al，Co_Dy等方法，提高磁體的居里溫度，改善磁感溫度系數(shù)，同時也大幅度提高磁體的內(nèi)稟矯頑力，從而使磁體適用于較高的使用溫度。眾所周知，鐵基稀土永磁NdFeB使用溫度低的主要原因是其居里溫度低(312℃)，而加鈷(Co)能極大地提高磁體的居里溫度，但是又引起矯頑力的降低，所以要使用能大幅度提高矯頑力的元素，如鋁(Al)，鏑(Dy)與鈷(Co)復(fù)合添加，也可以用鈮(Nb)、鉬(Mo)、釩(V)、鎵(Ga)、錫(Sn)、鉍(Bl)等與鈷(Co)復(fù)合?？傊?，以往的方法都是以添加鈷Co為主要手段去提高磁體的耐熱性。但是鈷(Co)是貴重金屬，不能廣泛使用。
本發(fā)明的目的是提出一種耐溫鐵基稀土永磁體的制造方法，根據(jù)這個方法制造的磁體，在40-120℃溫度范圍內(nèi)具有正的磁感溫度系數(shù)，使用溫度高達180-200℃，而且價格比較便宜。
本發(fā)明耐溫鐵基稀土永磁體的成份按原子百分比為；Nd15-16.1％，Dy0.1-1.2％，B6-7.9％，余下為Fe，其中可用0.5-1.6％的Al及0.1-0.4％的Ga替代Fe。氧化鉛PbO不包含在合金總量100％中，可在球磨時按重量比0-0.5％加入。磁體的制造方法是將上述成分接配比混合，在用惰性氣體保護的真空感應(yīng)爐中熔化成錠；然后經(jīng)粗破、細破等工序，在汽油或甲苯等保護介質(zhì)中磨成小于100μm的粉未，再加入氧化鉛粉未，用同樣的介質(zhì)作保護進行球磨，得到3-5μm的細粉；將細粉烘干，在不小于960kA/cm的磁埸中用0.5-2t/cm的壓力初成型，再經(jīng)2-4t/cm的壓力等靜壓，使坯料塊的密度大于5g/cm；成型磁體在真空及惰性氣體保護下于1050-1120℃燒結(jié)1-3小時，快冷至室溫，然后在800-900℃進行第一次退火，條件同燒結(jié)，再在500-700℃進行第二次熱處理。真空條件可比燒結(jié)時低，用惰性氣體保護，急冷至室溫。
磁體的磁性能為Br＝1.1-1.2T Hcj＞19KOe(BH)max＞26.5MGOe 磁體的不可逆損失W不為當(dāng)磁體的長徑比L/D＝1時 210℃W不＝10.7％226℃W不＝20.4％L/D＝1.06時202℃W不＝4.63％226℃W不＝15.8％L/D＝0.545時 197℃W不＝22.45％202℃W不＝33％L/D＝0.095時 180℃W不＝71.6％標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，磁體在L/D＝1.04時，不可逆損失＜5％時的溫度稱為磁體的使用溫度。由此，本發(fā)明的使用溫度為180-200℃。
磁體的磁感溫度系數(shù)在40-120℃時，為正，即在該溫度區(qū)間內(nèi)磁體的磁感應(yīng)強度不低于室溫時的值。
本發(fā)明的特點是完全不用鈷(Co)，而且重稀土元素鏑(Dy)的添加量極小，貴重元素鎵(Ga)是作為微量元素加入，鉛(Pb)的加入量也很小，所以成本低，容易推廣。一般在磁體中加鋁(Al)，磁體的使用溫度不超過150℃，當(dāng)使用溫度＞150℃時，發(fā)現(xiàn)其性能比不加鋁的磁體還差。但是當(dāng)Dy、Al、Ga并用時，鋁的這一缺點得到了抑制，磁體的居里溫度和內(nèi)稟頑力都大幅度提高。因此，磁體的使用溫度幾乎提高了一倍(常溫釹鐵硼磁體的使用溫度為80-100℃)。鉛(Pb)的加入提高了磁體的韌性，對提高使用溫度也有利。
實施例
耐溫鐵基永磁體的制造方法是，成分中的鏑(DY)既可以是純金屬元素，也可以是其氧化物DY2O3。而且氧化鏑應(yīng)在球磨時加入。當(dāng)使用DY2O3時，釹Nd的加入量要相應(yīng)地增強，重稀土元素的加入量小于0.2％。
所述的燒結(jié)及退火的冷卻速度及方法是快冷，是指用空氣或水套冷卻，冷卻速度大于300c/min，所述的急冷，是指用空氣或氬氣，以及用液體介質(zhì)、如液氮等冷卻，冷卻速度為500-1200c/min。
權(quán)利要求
1.一種耐溫鐵基稀土永磁體的制造方法，由釹、鐵、硼等組成，其特點是有鏑、鋁、鎵以及鉛的氧化物，制造方法是將上述成份按一定比例配合，在真空感應(yīng)爐中以惰性氣體保護，熔化成錠；然后經(jīng)顎式破碎及盤磨，在汽油或甲苯等保護介質(zhì)中制成小于100um的粗粉，再加入氧化鉛粉末，用同樣的介質(zhì)作保護進行球磨，得到3-5um的細粉；將細粉烘干，在不小于960KA/m的磁埸中用0.5-2t/cm的壓力成型，再經(jīng)2-4t/cm的壓力等靜壓，使坯料的密度大于5g/cm；成型磁體在真空及惰性氣體保護下于1050-1120℃燒結(jié)1-3小時，快冷至室溫，然后在800-900℃中進行第一次退火，條件同燒結(jié)，再在500-700℃進行第二次熱處理。真空要求可比燒結(jié)時低，用惰性氣體保護，急冷至室溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫鐵基永磁體的制造方法，其特征是所述成分配比按原子百分比15-16.1％ Nd，0.2-1.2％ Dy，6-7.9％ B，余量為Fe；其中在Fe的總量中，Al的置換量為0.5-1.6％，G2的置換量為0.1-0.4％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐溫鐵基永磁體的制造方法，其特征是成份中的鏑(Dy)既可以是純金屬元素，也可以是其氧化物Dy2O3，而且氧化鏑應(yīng)在球磨時加入；當(dāng)使用Dy2O3時，Nd的加入量要相應(yīng)地增加。重稀土元素的加入量小于0.2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體的制造方法，其特征是氧化鉛是在球磨時加入，加入量是合金總量的0.1-0.5％，以提高磁體的居里溫度、內(nèi)稟矯頑力和韌性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體的制造方法，其特征是燒結(jié)及退火的冷卻速度及方法是所述的快冷是指用空氣或水套冷卻，冷卻速度大于300℃/min；所述的急冷是指用空氣或氬氣以及用液體介質(zhì)、如液氮等冷卻，冷卸速度為500-1200℃/min。
全文摘要
一種耐溫鐵基稀土永磁體的制造方法，由釹、鏑、硼、鐵等組成，其特征是不含鈷，可加少量的鋁、鎵、鉛。其組分按原子百分比為Nd15—16,1％，Dy0.1—1.2％，B6—7.9％，Al0.5—1.6％，Ga0.1—0.4％，其余為Fe。方法是將上述成分按配比混合，在用惰性氣體保護的真空感應(yīng)爐中熔化成錠，破碎后在汽油等保護介質(zhì)中磨成小于100um的粉末，再加入氧化鉛粉末作球磨，得到3—5um的細粉，經(jīng)烘干、初壓、等靜壓成型，成型磁體再在真空及惰性保護下經(jīng)一、二次燒結(jié)、熱處理。該磁體在40—120℃內(nèi)具有正磁感溫度系數(shù)，使用溫度高達180—200℃，價格便宜。
文檔編號H01F41/02GK1084668SQ9210991
公開日1994年3月30日 申請日期1992年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月25日
發(fā)明者張百灝, 艾祿, 趙琦 申請人:沈陽三聯(lián)特種磁性材料有限公司