[發明專利]金屬間化合物各向異性磁粉,制備方法及專用設備

有效

• 申請號: 200710003436.6
• 申請日: 2007-02-07
• 公開（公告）號: CN101240398A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 羅陽;羅惇
• 申請（專利權）人: 羅陽;羅惇
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;H01F1/055;C22C38/12;C22C33/02;B22F1/00;B22F9/00;C23C8/08
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所
• 代理人: 白云義

技術領域

本發明涉及一種單相稀土金屬間化合物合金，特別涉及一種稀土金屬間化合物各向異性磁粉及其制備方法，以及實施該工藝的專用設備。

背景技術

稀土金屬間化合物是制備高性能永磁體的基礎，它廣泛應用于現代工業技術，科學研究和國防軍事等各個領域。如家用電器、工業自動化儀表、微波通訊、計算機、電機、磁分離、磁化器、醫療器械、磁力機械及尖端科學實驗等方面。在家用電器方面，典型的應用有高保真音響器件如揚聲器、拾音器、受話器，以及冰箱、空調機和洗衣機等。在自動化儀表儀器方面，主要應用有電度表、轉針式測量儀表及電傳器等。在微波通訊方面，主要應用有行波管、磁控管、隔離器和環行器等。在計算機方面，主要是其外設，包括存儲器，如軟盤、光盤驅動器以及打印機等。在電機工程方面，主要應用有交、直流釹鐵硼永磁電機、微動音圈電機、致動器，和視頻攝像機中的微型電動機、磁聚焦圈等。在磁分離方面，主要應用有磁選礦機和凈化器等。在磁化器方面，主要應用有磁化水除污器和磁化脫臘器等。在醫療器械方面，主要應用有核磁共振成像儀、磁療器及磁化杯等。在磁力機械方面，主要應用有永磁吊車、傳送帶及磁懸浮無磨擦運動體系(如磁力軸承)等。在尖端科學實驗方面，主要應用有同步加速器中的電子束偏轉器、阿爾法磁譜儀和地震波檢測器等。此外，各種新用途還正在不斷被開發出來。

永磁材料是指在沒有外加磁場的情況下也能在材料內部和外表面附近產生穩恒磁場的材料。物理學研究表明，材料的磁性來源于構成該材料的原子的磁性(稱為磁矩)。在化學元素周期表中，只有3d過渡族元素如鐵(Fe)、鈷(Co)和鎳(Ni)以及4f稀土族元素如鈰(Ce)鐠(Pr)釹(Nd)和釤(Sm)等因具有未被填滿的3d或4f內層電子殼層，因而具有原子磁矩。各種磁性材料在化學上都來源于這些過渡族和稀土族元素的不同化合，不同元素構成和相應的化學化合給我們造就了各種性能要求的磁性材料產品，應用于各個領域。作為永磁體來說主要技術指標有：

1、最大磁能積((BH)_MAX)：定義為單位體積磁體所能存儲的最大靜磁能。磁能積越大，產生相同磁場所需的永磁體體積越小。最大磁能積是衡量磁體性能的主要指標；

2、剩磁(H_CJ)：是指永磁體在外加磁場中充磁磁化然后撤去外場后在體內保留的磁矩。剩磁越大，磁能積越大；

3、矯頑力(Br)：是指為了使永磁體的磁性消失而需要在與永磁體磁化方向相反方向施加的外場大小。矯頑力越大，磁體抗干擾能力越強；

4、工作溫度：指為保證永磁體正常工作所能承受的最高溫度，主要在不同應用領域中考慮該指標。

八十年代以來，稀土永磁-釹鐵硼合金材料(Nd₂Fe₁₄B)由于具有優越的性能(有“永磁王”之美稱)，逐步成為具有代表性的第三代金屬永磁產品。從金屬永磁發展歷史看，第一代金屬永磁-鋁鎳鈷(AlNiCo)，出現于1939，其磁能積為64kJ/m³，第二代金屬永磁-釤鈷磁體(Sm-Co)，出現于1967，其磁能積為200kJ/m³；1983年問世的第三代金屬永磁-釹鐵硼(Nd₂Fe₁₄B)，其磁能積高達290～470kJ/m³。總之，三代金屬磁體產品的磁性能一代比一代不斷提高。磁能積越大，產生相同磁場所需的永磁體體積就越小。由此可見，釹鐵硼在精密儀器和小型裝置方面開拓了前兩代磁體不可能替代的新用途。

八十年代初，日本和美國分別開發了制備NdFeB磁體的燒結工藝和粘結工藝，并進行磁體的商品生產。兩種生產工藝各有所長，其中，燒結工藝能制備完全致密的磁體，因而其剩磁強度高，矯頑力高，磁能積高，可使用于較高溫度。而粘結磁體由于含有相當分量的非磁性物質-粘結劑，其磁性因稀釋而減弱，但此工藝能制備特殊形狀的磁體，且一次成型，勿需再加工，其尺寸公差精度高；此工藝適合自動化，大規模生產，產品性能一致性好；由于磁粉是各向同性的，可任意方向充磁，其耐腐蝕性良好。